7-máruza. Aromatik uglevodorodlar. Arenlar

Izomerlanishi va nomlanishi

Benzol va uning gomologlari elektrofil (E⁺) reagentlar bilan reaksiyaga kirishb aromatik halqadagi bir yoki bir nechta vodorod atomini hujum qilayotgan elektrofil guruhga almashtiradi:

Elektrofil o’rin almashinish reaksiyasi mexanizmi. Elektrofil o’rin almashinish reaksiyasining umumiy ko’rinishini ifodalash uchun elektrofil zarrachani E⁺ deb belgilaymiz. Aromatik qatorda yuqorida keltirilgan barcha o’rin almashinishlar bir xilda ya’ni elektrofil zarrachani aromatik -elektron sistemaga hujumi bilan boradi va aromatik birikma bilan elektrofil zarracha orasida kuchsiz bog’langan -kompleks hosil bo’ladi. Bu kompleksda aromatik birikma donor, elektrofil zarracha esa aktseptor vazifasini bajaradi:

Hosil bo’lgan -kompleks σ-kompleksga aylanadi va bu aylanish jarayonida aromatik -sistema buzilib hujumga uchragan uglerod atomi sp² gibridlanishdan sp³ gibrid holatiga o’tadi, elektrofil E⁺ uglerod bilan shaqiqiy kovalent bog’ hosil qiladi:

Elektrofil almashinish reaksiyasi σ -kompleksdan proton ajralib chiqishi va aromatik -elektronlar sistemasini tiklanishi bilan tugaydi:

O’rin almashishning yo’nalishi. Aromatik yadroda o’rin almashinish reaksiyalari quyidagi qoidaga bo`ysunadi:
1. Kirib keluvchi guruhning aromatik yadrodagi o’rni yadrodagi o’rinbosar(lar) xarakteri bilan belgilanadi;
2. O’rinbosarlar ikki guruhga bo’linadi:
a) Birinchi guruh o’rinbosarlari, bular yadroga kirib keluvchi zarrachani o’ziga nisbatan orto-, para- holatlariga yo’naltiradi, bular:-OH, -NR₂, -NHR, -NH₂, -OR, -NHCOR, CH₃, -R, -Cl, -Br, -I.
b) ikkinchi guruh o’rinbosarlari, bular kirib keluvchi zarrachani meta- holatga yo’naltiradi: -N⁺R₃, -NO₂, -CN, -SO₃H, -CX₃, -CHO, -COR, -COOH, -COOR
Yo’naltirish (orientatsiya) sababi: agar biz elektrofil almashinishda reaksiya mahsuloti - va σ-komplekslar orqali hosil bo’lishini eslasak va ularda elektron taqsimlanishini ko’rsak:

σ -kompleks hosil bo’lgan vaqtda musbat zaryadni neytrallashda o’rinbosarlar ham ishtirok etadi. Agar o’rinbosarda elektron jufti bo’lmasa (CH₃-,R-, kabilar) u holda bular hosil bo’lgan musbat zaryadni neytrallash uchun C-C bog’ elektronlarini induktiv ta’siri hisobiga sodir bo’ladi.
Galogenlarning yo’naltirish ta’siri. Aromatik yadroda o’rinbosar galogen bo’lganda, u kuchli manfiy induktsion va kuchsiz musbat mezomer ta’sirga ega. Reaksiya vaqtida esa mezomer ta’sir kuchli ta’sir qiladi.
Meta yo’naltirish. Yuqorida keltirilgan o’rinbosarlarning ko’plarida  bog’ bor bo’lib, ular kuchli manfiy mezomer ta’sirga ega. Qolgan o’rinbosarlar esa musbat zaryadlangan bo’lib, kuchli manfiy induktsion ta’sir qiladi.
Aromatik yadroda ikkinchi guruh o’rinbosari bo’lsa o- va p- holatga yo’nalgan elektrofilning hujumi σ -kompleks zaryadini yanada oshishini talab qiladi, bu esa o’rin almashinishning o’tish holati energiyasini yuqori bo’lishini talab qiladi. Agar elektrofil zarrachaning hujumi m-holatga yo’nalgan bo’lsa bunda o’rin almashinish reaksiyasi amalga oshishi mumkin:

Ikkinchi tur o’rinbosari aromatik yadro elektron buluti zichligini o’ziga tortib elektrofil almashinishni qiyinlashtiradi.