W jaki sposób meta kierowanie jonów aniliniowych dla elektrofilów?

W rzeczywistości anilinium nie jest metakierowaniem (wiem, że często jest to nauczane w ten sposób) , ale raczej indukcyjnie dezaktywuje cały pierścień aromatyczny.

Aby wyjaśnić wzorzec podstawienia elektrofilowego obserwowany w każdym układzie aromatycznym, musimy wziąć pod uwagę zarówno efekty rezonansowe, jak i indukcyjne.

Efekty rezonansu: Masz rację, że możesz nie zdelokalizować dodatniego ładunku azotu aniliniowego do pierścienia benzenowego poprzez rezonans. Jak zauważyłeś, struktury rezonansowe z 5 wiązaniami do azotu są niedozwolone.

Dlatego też efekty rezonansu nie są zaangażowane w wyjaśnianie reaktywności jonu aniliniowego wobec elektrofilowego podstawienia aromatycznego .

Efekty indukcyjne: Indukcyjnie oczekujemy, że azot aniliniowy będzie silnie wycofywać gęstość elektronów z pozycji orto , ponieważ jest najbliżej dodatnio naładowanego azotu, to sprawia, że ​​pozycja orto jest najbardziej dezaktywowana. Efekty indukcyjne szybko zanikają wraz z odległością, więc spodziewalibyśmy się, że pozycja meta również zostanie dezaktywowana, ale w mniejszym stopniu niż pozycja orto . Na koniec nadal spodziewalibyśmy się dezaktywacji w odległej pozycji para , ale nieco mniej niż widzieliśmy na pozycji meta . Ogólnie rzecz biorąc, jeśli chodzi o reaktywność, spodziewalibyśmy się para > meta > orto , z różnicą między para i meta jest znacznie mniejsza niż różnica między meta i ortho ze względu na wpływ odległości na indukcyjne wycofywanie elektronów.

Jeśli zbadamy nitrację aniliny w mocnym kwasie ($ \ ce {HNO3} $, $ \ ce {H2SO4} $), w tych warunkach mocny kwas całkowicie sprotonuje anilinę i reakcja będzie przebiegać przez jon aniliniowy . Widzimy, że zgodnie z oczekiwaniami jest bardzo mało produktu orto i nieco więcej produktu para niż produktu meta . Jest to prawie zgodne z naszymi oczekiwaniami i spójne z indukcyjnym efektem dodatniego azotu anilinowego pochłaniającego elektrony .