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クロロベンゼンとフェノールをモノニトロ化する時の反応性について

dez********さん

2010/12/723:10:55

クロロベンゼンとフェノールをモノニトロ化する時の反応性について

クロロベンゼンやフェノールは、置換基が電子供与性であるため、
ニトロ化を行った場合オルト・パラ位が有利で、これは、カルボカチオン中間体の
正電荷を緩和するのにオルト・パラ位が有利であるからということです。

ここまでは両者に共通する話ですが、なぜ、フェノールのニトロ化反応は、
ベンゼンより早く、クロロベンゼンはベンゼンより若干遅くなるのか、
この理由が分かりません。

大学で使っている教科書を見ると、静電ポテンシャル図が書いてあり、
環の電子密度の違いで説明できるとあるのですが、
その電子密度の違いはなぜ生じるのかが書いておらず、わかりません。

レポート課題になっており、大学のため担当教師を簡単に探せないので、
回答をお願いいたします。

補足ご回答ありがとうございます。
配向性についてはわかっており、クロロベンゼンと、
フェノールの反応性の違いが生じる理由について、
おたずねしたかったのですが、さきほどこちらで解決
いたしましたので、回答を締め切らせていただきます。

回答は一件なのでBAとさせていただきます。

ありがとうございました。

閲覧数:
965
回答数:
1
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ベストアンサーに選ばれた回答

yk0********さん

2010/12/723:58:54

電子供与性ということについて考えてみましょう。
電子供与性とはその名の通り「電子を与える性質をもつ物質」ということですから、非共有電子対なんか持ってたりします。
するとどうなるか、ということですが分極について思い出してみてください。
簡単な例として水を挙げますと、
H(δ+)-O(δ-)-H(δ+)
といったようにH原子はやや正に、O原子はやや負に電荷が傾いています。

これを考えて、電子供与性の物質がベンゼンについた時の電荷状態を考えてみましょう。
ベンゼン環を書くことが出来ないので、電子供与性の物質(X)がくっついている部分の炭素を1として右回りに2、3、といった感じで書いていきます。
X(δ-)-1(δ+)-2(δ-)-3(δ+)-4(δ-)-5(δ+)-6(δ-)
となります。
そして、炭素2、6はオルト位、4はパラ位です。
電子密度が高い(δ-)ということはそれだけ反応性が高く、逆に電子密度が低い(δ+)ということはそれだけ反応性が低いということですので電子供与性の物質が置換された場合はo、p配向性を持ちます。
ここで、「ニトロ基って(-)じゃね?」とか思われるかも知れません。
確かにそうですが、先程の分極の話を思い出して下さい。
NとOではOの方が電気陰性度が大きいので、
ニトロ基はN(δ+)(=O)-O(δ-)
といった風に分極しますので、問題なくo、pにくっつきます。

この分野に関してはコツをつかむまで結構難儀ですが是非ともマスターしちゃってください( -`ω-)ノ

質問した人からのコメント

2010/12/8 00:10:16

ありがとうございました。

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