18.12: 置換基の方向性効果: オルトパラ方向性基

オルトパラディレクターは、ベンゼン環に結合した置換基であり、置換基のオルトまたはパラ位置への求電子試薬の付加を指示します。 すべての電子供与グループはオルトパラディレクターとみなされます。 それらは環に電子を供与し、環をより電子豊富にします。 したがって、リングは求電子剤の添加を受けやすいです。 アミノ、ヒドロキシ、アルコキシなどの置換基は、環に隣接する原子に孤立電子対を含み、共鳴を通じて電子を供与します。 たとえば、フェノールはオルト位、メタ位、またはパラ位のいずれかでニトロ化を受ける可能性があります。 ただし、オルトおよびパラカルボカチオン中間体は、より多くの共鳴形態を持っているため、メタ中間体よりも安定です。 さらに、オルトおよびパラカルボカチオン中間体には、酸素の非結合電子の供与から生じる特定の好ましい形態が存在します。

孤立電子対を持たないアルキル置換基もオルトパラディレクターとして機能します。 それらは誘導効果を通じて電子を供与します。 オルトパラ攻撃に関与するカルボカチオン中間体はメタよりも安定です。 オルトパラディレクターは、メチル置換炭素上に直接正電荷を安定化させることによって機能します。 第三位であるため、メチル基の電子供与誘導効果により正電荷を安定化させることができる。

求電子置換中に入ってくる基をオルトまたはパラ自体の位置に導くベンゼン環上に存在する置換基は、オルトパラディレクターです。

これらの置換基は、ベンゼン環に電子を供与することで機能し、それによって求電子剤に対する環の反応性を高めます。

リングに隣接する原子上に非共有電子対を持つグループは、共鳴によって電子を供与します。

例えば、フェノールのニトロ化は、オルトとパラのカルボカチオン中間体がより安定しているため、メタよりもオルト-パラの位置でより急速に起こります。それらは、酸素の非結合性電子によって安定化されたものを含む、より多くの共鳴形態を持っています。

非共有電子ペアを持たないグループは、誘導効果によって電子を提供します。

例えば、トルエンのニトロ化中、オルト-パラ置換に関与するカルボカチオン中間体はメタよりも安定です。第三級炭素の正電荷は、メチル基の電子供与誘導効果によって安定化されます。