18.12: Efecto director de los sustituyentes: grupos orto-para-directores

Los directores orto-para son grupos sustituyentes unidos al anillo de benceno y dirigen la adición de un electrófilo a las posiciones orto o para del sustituyente. Todos los grupos donadores de electrones se consideran directores orto-para. Donan electrones al anillo y hacen que el anillo sea más rico en electrones. Por tanto, el anillo es susceptible a la adición de electrófilos. Los sustituyentes como amino, hidroxi o alcoxi, que contienen pares libres en el átomo adyacente al anillo, donan electrones mediante resonancia. Por ejemplo, el fenol puede sufrir nitración en posiciones orto, meta o para. Sin embargo, los intermedios orto y paracarbocatión son más estables que el metaintermedio porque tienen más formas de resonancia. Además, existe una forma particularmente favorable en los intermedios de carbocatión orto y para: la que surge de la donación de electrones no enlazantes del oxígeno.

Los sustituyentes alquilo sin pares libres también funcionan como directores orto-para. Donan electrones mediante un efecto inductivo. Los intermediarios carbocatión implicados en el ataque orto-para son más estables que el meta. Los directores orto-para funcionan estabilizando una carga positiva directamente sobre el carbono sustituido con metilo. Dado que es una posición terciaria, la carga positiva puede estabilizarse mediante el efecto inductivo donador de electrones del grupo metilo.

Los sustituyentes presentes en el anillo de benceno que dirigen al grupo entrante a una posición ortopédica o para sí mismo durante la sustitución electrofílica son directores orto-para.

Estos sustituyentes funcionan donando electrones al anillo de benceno, aumentando así la reactividad del anillo hacia el electrófilo.

Los grupos con pares de electrones no compartidos en el átomo adyacente al anillo donan electrones a través de la resonancia.

Por ejemplo, la nitración del fenol se produce más rápidamente en las posiciones orto-para que en meta porque los intermedios orto-carbocatión y para son más estables. Tienen más formas de resonancia, incluida una estabilizada por los electrones no enlazantes del oxígeno.

Los grupos sin pares de electrones no compartidos donan electrones a través del efecto inductivo.

Por ejemplo, durante la nitración del tolueno, los intermedios de carbocatión implicados en la sustitución orto-para son más estables que el meta. La carga positiva en el carbono terciario se estabiliza por el efecto inductivo donante de electrones del grupo metilo.