18.17: Effets directeurs et stériques dans les dérivés du benzène disubstitué

Lorsque les benzènes disubstitués subissent une substitution électrophile, la distribution du produit dépend de l'effet directeur des deux substituants. Lorsque les effets directeurs des deux substituants se renforcent mutuellement, un seul produit est obtenu. Par exemple, la bromation du p-nitrotoluène se produit en ortho par rapport au groupe méthyle et en meta par rapport au groupe nitro, qui est la même position, ce qui donne un seul produit. Cependant, si les effets directeurs des deux groupes s'opposent, le groupe le plus fortement activateur dirige la position substituante. Par exemple, lors de la nitration du p-méthylphénol, l’activateur le plus puissant, le groupe hydroxyle, dirige la substitution en ortho. Des substituants ayant des propriétés activatrices similaires fournissent un mélange de produits. L'effet stérique joue également un rôle déterminant dans la distribution du produit. Par exemple, la nitration du p-tert-butyltoluène se produit à la position la moins entravée, ortho au groupe méthyle. De même, la substitution ne se produit généralement pas entre deux groupes dans un cycle meta-disubstitué.

La substitution électrophile d’un cycle benzénique disubstitué dépend de l’effet directeur des substituants individuels.

Si les effets directeurs des substituants se renforcent mutuellement, la substitution donne un produit unique.

Par exemple, la bromation du p-nitrotoluène est dirigée vers la même position – ortho au groupe méthyle et méta au groupe nitro, donnant un seul produit.

Alternativement, si les effets directeurs des substituants sont en concurrence, le groupe activateur le plus puissant domine.

Par exemple, la nitration du p-méthylphénol se produit ortho au groupe hydroxyle car c’est un activateur plus fort que le groupe méthyle.

Les substituants ayant des propriétés activatrices similaires donnent un mélange de produits.

L’effet stérique joue également un rôle important dans la détermination de la distribution du produit.

Par exemple, la nitration du p-tert-butyltoluène se produit à la position la moins entravée, c’est-à-dire ortho par rapport au groupe méthyle.

Notamment, la substitution entre deux groupes dans un cycle méta-disubstitué n’est pas préférée en raison de l’obstacle stérique. Par exemple, la nitration du m-chlorotoluène.