18.17: Dirigierende und sterische Effekte in disubstituierten Benzolderivaten

Bei der elektrophilen Substitution von disubstituierten Benzolen hängt die Produktverteilung von der lenkenden Wirkung der beiden Substituenten ab. Wenn sich die Lenkungseffekte beider Substituenten gegenseitig verstärken, erhält man ein einziges Produkt. So erfolgt beispielsweise die Bromierung von p-Nitrotoluol in ortho-Stellung zur Methylgruppe und in meta-Stellung zur Nitrogruppe, also in der gleichen Position, was zu einem einzigen Produkt führt. Stehen sich jedoch die Richtungswirkungen der beiden Gruppen gegenüber, so bestimmt die stärker aktivierende Gruppe die Position des Substituenten. Bei der Nitrierung von p-Methylphenol beispielsweise lenkt die stärker aktivierende Gruppe - die Hydroxylgruppe - die Substitution in ortho-Stellung zu ihr. Substituenten mit ähnlichen Aktivierungseigenschaften liefern eine Mischung von Produkten. Der sterische Effekt ist ebenfalls ausschlaggebend für die Verteilung der Produkte. So findet beispielsweise die Nitrierung von p-tert-Butyltoluol in der weniger behinderten Position - ortho zur Methylgruppe - statt. In ähnlicher Weise findet eine Substitution normalerweise nicht zwischen zwei Gruppen in einem meta-disubstituierten Ring statt.

Die elektrophile Substitution eines disubstituierten Benzolrings hängt von der gerichteten Wirkung der einzelnen Substituenten ab.

Wenn sich die leitenden Wirkungen der Substituenten gegenseitig verstärken, ergibt die Substitution ein einzelnes Produkt.

Zum Beispiel ist die Bromierung von p-Nitrotoluol an die gleiche Position gerichtet – ortho zur Methylgruppe und meta zur Nitrogruppe, wodurch ein einzelnes Produkt entsteht.

Wenn die lenkenden Effekte der Substituenten miteinander konkurrieren, dominiert die stärkere aktivierende Gruppe.

Zum Beispiel erfolgt die Nitrierung von p-Methylphenol ortho zur Hydroxygruppe, da es ein stärkerer Aktivator ist als die Methylgruppe.

Substituenten mit ähnlichen aktivierenden Eigenschaften ergeben eine Mischung von Produkten.

Auch der sterische Effekt spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Produktverteilung.

Zum Beispiel erfolgt die Nitrierung von p-tert-butyltoluol an der weniger behinderten Position – ortho zur Methylgruppe.

Bemerkenswert ist, dass die Substitution zwischen zwei Gruppen in einem meta-disubstituierten Ring aufgrund der sterischen Behinderung nicht bevorzugt wird. Zum Beispiel die Nitrierung von m-Chlortoluol.