ប្រតិកម្មដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៃ benzene គឺការជំនួសអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ ឬច្រើនដោយក្រុម electrophilic មួយចំនួន។ សារធាតុសំខាន់ៗជាច្រើនត្រូវបានសំយោគតាមរបៀបនេះ។ ជម្រើសនៃក្រុមមុខងារដែលអាចត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងសមាសធាតុក្រអូបតាមរបៀបនេះគឺធំទូលាយណាស់ហើយលើសពីនេះទៀតក្រុមទាំងនេះមួយចំនួនអាចត្រូវបានបំលែងទៅជាក្រុមផ្សេងទៀតបន្ទាប់ពីការណែនាំចូលទៅក្នុងចិញ្ចៀន benzene ។ សមីការប្រតិកម្មទូទៅគឺ៖
ខាងក្រោមនេះគឺជាប្រតិកម្មទូទៅបំផុតចំនួនប្រាំនៃប្រភេទនេះ និងឧទាហរណ៍នៃការប្រើប្រាស់របស់វា។
នីត្រាត៖
ស៊ុលហ្វាន៖
Friedel-Crafts dikylation:
Friedel-Crafts acylation:
Halogenation (chlorination និង bromination តែប៉ុណ្ណោះ)៖
ប្រតិកម្មខាងក្រោមត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីបំប្លែងសារធាតុបន្ថែមដែលបណ្តាលមកពីការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប។
ការស្តារខ្សែសង្វាក់ចំហៀង៖
ការកាត់បន្ថយក្រុម nitro៖
Diazotization និងការផ្លាស់ប្តូរបន្ថែមទៀត
Aniline និងសារធាតុជំនួសរបស់វាអាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសមាសធាតុដែលមានប្រតិកម្មខ្ពស់ហៅថាអំបិល diazonium៖
អំបិល Diazonium បម្រើជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការសំយោគនៃសមាសធាតុក្រអូបជាច្រើនប្រភេទ (គ្រោងការណ៍ 9-1) ។ ក្នុងករណីជាច្រើន វិធីសាស្ត្រសំយោគអំបិល diazonium គឺជាមធ្យោបាយតែមួយគត់ដើម្បីណែនាំក្រុមមុខងារណាមួយចូលទៅក្នុងសមាសធាតុក្រអូប។
ការជំនួសក្រុម diazonium ជាមួយនឹងអាតូមក្លរីន និងប្រូមីន ក៏ដូចជាជាមួយក្រុមស៊ីយ៉ាណូ ត្រូវបានសម្រេចដោយអន្តរកម្មនៃអំបិល diazonium ជាមួយអំបិលទង់ដែង (1) ។ អាតូមអ៊ីយ៉ូត និងហ្វ្លុយអូរីន មិនអាចបញ្ចូលទៅក្នុងរង្វង់ក្លិនក្រអូបបានដោយ halogenation ដោយផ្ទាល់ទេ។ អ៊ីយ៉ូតក្រអូប និងហ្វ្លុយអូរីត្រូវបានរៀបចំដោយការព្យាបាលអំបិល diazonium ជាមួយប៉ូតាស្យូមអ៊ីយ៉ូត និងអាស៊ីត hydrofluoroboric រៀងគ្នា។
អាស៊ីត carboxylic ក្រអូបអាចត្រូវបានរៀបចំដោយអ៊ីដ្រូលីសនៃក្រុម nitrile ឬដោយសកម្មភាពនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតនៅលើ reagent Grignard (បន្ថែមលើប្រតិកម្មនេះនឹងត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងជំពូកទី 12) ។ សារធាតុ Phenols នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ត្រូវបានទទួលជាញឹកញាប់បំផុតដោយ hydrolysis នៃអំបិល diazonium ។
ដ្យាក្រាម 9-2 ។ ប្រតិកម្មនៃអំបិល diazonium
ក្រុម diazonium (ហើយដូច្នេះក្រុមអាមីណូនិងក្រុម nitro ផងដែរ) អាចត្រូវបានយកចេញ (ឧ។ ជំនួសដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែន) ដោយសកម្មភាពនៃអំបិល diazonium នៃអាស៊ីត hypophosphorous ។
ទីបំផុតអន្តរកម្មនៃអំបិល diazonium ជាមួយនឹងសមាសធាតុក្រអូបដែលធ្វើឱ្យសកម្មនាំឱ្យមានការបង្កើតសារធាតុពណ៌ azo ។ ថ្នាំជ្រលក់អាចមានពណ៌ខុសគ្នាខ្លាំង អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃសារធាតុជំនួសនៅលើចិញ្ចៀនក្រអូបទាំងពីរ។
អាស៊ីតនីត្រូសដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានអំបិល diazonium គឺជាសារធាតុដែលមានស្ថេរភាពទាបហើយត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងកន្លែង (ឧទាហរណ៍ដោយផ្ទាល់នៅក្នុងធុងប្រតិកម្ម) ពី sodium nitrite និងអាស៊ីត hydrochloric ។ នៅក្នុងដ្យាក្រាមប្រតិកម្ម ការព្យាបាលជាមួយអាស៊ីតនីត្រូសអាចត្រូវបានបង្ហាញតាមវិធីមួយក្នុងចំណោមពីរវិធីដែលត្រូវបានប្រើខាងក្រោម៖
នេះគឺជាឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃប្រតិកម្មនៃអំបិល diazonium៖
ការរៀបចំសារធាតុសំខាន់ៗ ដោយប្រើប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក
ថ្នាំជ្រលក់។ការសំយោគនៃទឹកក្រូចមេទីលត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោម។ ប្រសិនបើអ្នកយកសមាសធាតុដើមជាមួយសារធាតុជំនួសផ្សេងទៀតនៅក្នុងចិញ្ចៀនអាពាហ៍ពិពាហ៍ពណ៌នៃថ្នាំលាបនឹងខុសគ្នា។
ប៉ូលីម័រ។ Polystyrene ត្រូវបានទទួលដោយវត្ថុធាតុ polymerization នៃ styrene (សូមមើលជំពូកទី 6) ដែលនៅក្នុងវេន អាចត្រូវបានសំយោគដូចខាងក្រោម។ Benzene ត្រូវបាន acylated ដោយ Friedel-Crafts ដោយប្រើ acetic anhydride ជំនួសឱ្យ acetyl chloride លទ្ធផល ketone ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអាល់កុល ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានខ្សោះជាតិទឹកដោយប្រើប៉ូតាស្យូមអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វាតជាកាតាលីករអាស៊ីត៖
ថ្នាំ។នៅក្នុងការសំយោគ sulfonamide (streptocide) ដំណាក់កាលពីរដំបូងគឺជាប្រតិកម្មដែលយើងបានជួបប្រទះរួចហើយ។ ដំណាក់កាលទីបីគឺការការពារក្រុមអាមីណូ។ នេះគឺចាំបាច់ដើម្បីការពារអន្តរកម្មនៃអាស៊ីត chlorosulfonic ជាមួយក្រុមអាមីណូ។ បន្ទាប់ពីក្រុមមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាម៉ូញាក់ ក្រុមការពារអាចត្រូវបានយកចេញ។
Streptocide គឺជាថ្នាំប្រឆាំងនឹងមេរោគដំបូងគេនៃក្រុម sulfonamide ។ វានៅតែប្រើសព្វថ្ងៃនេះ។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីតអនុញ្ញាតឱ្យបញ្ចូលក្រុមផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនចូលទៅក្នុងរង្វង់ក្រអូប។ បន្ទាប់មកក្រុមទាំងនេះជាច្រើនអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលសំយោគ។
យន្តការនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប
វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកនៅក្នុងសមាសធាតុក្រអូបកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល។ ទីមួយអេឡិចត្រូហ្វីល (ដែលអាចបង្កើតបានដោយវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗ) ត្រូវបានបន្ថែមទៅចិញ្ចៀន benzene ។ ក្នុងករណីនេះ កាបូនអ៊ីដ្រាតដែលមានស្ថេរភាពខ្លាំងត្រូវបានបង្កើតឡើង (ខាងក្រោមក្នុងវង់ក្រចក)។ សារធាតុនេះបន្ទាប់មកបាត់បង់ប្រូតុង ហើយក្លាយជាសារធាតុក្រអូប។
នៅទីនេះសម្រាប់ភាពច្បាស់លាស់រូបមន្តនៃសមាសធាតុក្រអូបត្រូវបានបង្ហាញជាមួយនឹងចំណងទ្វេ។ ប៉ុន្តែអ្នកប្រាកដណាស់ចាំថាតាមពិតទៅមានពពកនៃអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានបំប្លែងចេញ។
យន្តការនៃប្រតិកម្មទាំងពីរ រួមទាំងជំហាននៃការបង្កើតអេឡិចត្រូហ្វីល ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យខាងក្រោម។ Haogenation
ការបង្កើតអេឡិចត្រូលីត៖
ការជំនួស៖
Friedel-Crafts acylation ជំនាន់អេឡិចត្រូហ្វីល៖
ការជំនួស៖
ឥទ្ធិពលរបស់តំណាងរាស្ត្រ
នៅពេលដែល benzene ជំនួសមានប្រតិកម្មជាមួយ electrophile រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុជំនួសដែលមានវត្តមាននៅលើចិញ្ចៀន benzene មានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់ទៅលើការតំរង់ទិសនៃការជំនួស និងអត្រារបស់វា។
ដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើអត្រា និងការតំរង់ទិសនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក សារធាតុជំនួសដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់អាចត្រូវបានបែងចែកជាបីក្រុម។
1. ការធ្វើឱ្យសកម្ម orthopara-orientants ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុជំនួសនៃក្រុមនេះនៅក្នុងសមាសធាតុក្រអូប វាមានប្រតិកម្មលឿនជាង benzene ដែលមិនអាចជំនួសបាន ហើយ electrophile ត្រូវបានដឹកនាំទៅកាន់ ortho- និង para-positions នៃ substituent ហើយល្បាយនៃ ortho- និង para-disubstituted benzenes ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ . ក្រុមនេះរួមបញ្ចូលសារធាតុជំនួសដូចខាងក្រោមៈ
2. ការបិទដំណើរការ meta-orientants ។ សារធាតុជំនួសទាំងនេះបន្ថយប្រតិកម្មធៀបនឹង benzene និងដឹកនាំ electrophile ទៅទីតាំងមេតា។ ក្រុមនេះរួមមាន:
3. Decontaminating ortho-, para-orientants ។ ក្រុមនេះរួមបញ្ចូលអាតូមនៃអាឡូហ្សែន។
ឧទាហរណ៍នៃការតំរង់ទិសសម្រាប់ការជំនួស electrophilic:
ការពន្យល់អំពីឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួស
ហេតុអ្វីបានជាសារធាតុជំនួសផ្សេងគ្នាមានឥទ្ធិពលខុសៗគ្នាលើធម្មជាតិនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក? ចម្លើយចំពោះសំណួរនេះអាចទទួលបានដោយការវិភាគស្ថេរភាពនៃអន្តរការីដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងករណីនីមួយៗ។ carbocations កម្រិតមធ្យមទាំងនេះមួយចំនួននឹងមានស្ថេរភាពជាង ខ្លះទៀតមិនសូវមានស្ថេរភាព។ សូមចាំថាប្រសិនបើសមាសធាតុមួយអាចមានប្រតិកម្មតាមវិធីជាច្រើន ប្រតិកម្មនឹងទៅតាមផ្លូវដែលបង្កើតកម្រិតមធ្យមដែលមានស្ថេរភាពបំផុត។
បង្ហាញខាងក្រោមគឺជារចនាសម្ព័ន្ធ resonance នៃភាគល្អិតកម្រិតមធ្យមដែលបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលនៃការវាយប្រហារ electrophilic នៃ cation នៅក្នុង ortho- និង para-positions នៃ phenol ដែលមានសារធាតុជំនួសសកម្មខ្លាំង - ortho, para-orientant, toluene ដែលមានជំនួសជាមួយដូចគ្នា ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិខ្សោយជាងច្រើន និង nitrobenzene ដែលមានក្រុម nitro ជាភ្នាក់ងារតម្រង់ទិស និងធ្វើឱ្យចិញ្ចៀនអសកម្ម៖
នៅពេលដែល electrophile វាយប្រហារទាំងទីតាំង ortho និង para នៃ phenol នោះ រចនាសម្ព័ន្ធ resonance កាន់តែច្រើនអាចត្រូវបានសរសេរសម្រាប់ intermediate លទ្ធផល ជាជាង meta-substitution intermediate ។ លើសពីនេះទៅទៀត រចនាសម្ព័ន្ធ "បន្ថែម" នេះ (គូសរង្វង់ក្នុងស៊ុមមួយ) ធ្វើឱ្យមានការរួមចំណែកយ៉ាងធំជាពិសេស
នៅក្នុងស្ថេរភាពនៃ cation ចាប់តាំងពីអាតូមទាំងអស់នៅក្នុងវាមាន octet នៃអេឡិចត្រុង។ ដូច្នេះជាមួយនឹងការវាយប្រហារ ortho- ឬ para-oriented នៃ electrophile មួយ cation មានស្ថេរភាពជាងលេចឡើងជាមួយនឹងការវាយប្រហារនៅក្នុងទីតាំង meta ដូច្នេះការជំនួសកើតឡើងភាគច្រើននៅក្នុង ortho- និង para-positions ។ ដោយសារ cation ដែលកើតចេញពីការជំនួសបែបនេះមានស្ថេរភាពជាង cation ដែលបង្កើតឡើងពី benzene ដែលមិនអាចជំនួសបាន phenol ទទួលរងនូវប្រតិកម្មជំនួស electrophilic យ៉ាងងាយស្រួលជាង benzene ។ ចំណាំថា សារធាតុជំនួសទាំងអស់ដែលធ្វើសកម្មភាពខ្លាំង ឬមធ្យមធ្វើឱ្យចិញ្ចៀនក្រអូបនៅក្នុងប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក មានអាតូមដែលភ្ជាប់ជាមួយចិញ្ចៀនជាមួយនឹងគូអេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រុងទាំងនេះអាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងសង្វៀន។ ក្នុងករណីនេះរចនាសម្ព័ន្ធ resonance លេចឡើងជាមួយនឹងបន្ទុកវិជ្ជមាននៅលើអាតូមអេឡិចត្រូនិមួយ (អុកស៊ីហ្សែនឬអាសូត) ។ ទាំងអស់នេះធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពកម្រិតមធ្យមនិងបង្កើនអត្រាប្រតិកម្ម (ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃសម្លេង) ។
ក្នុងករណី toluene ការជំនួសទាំងទីតាំង ortho- និង d- នាំឱ្យ cation មានស្ថេរភាពជាងនៅពេលដែល electrophile វាយប្រហារទីតាំង meta ។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ resonance ប្រអប់ បន្ទុកវិជ្ជមានគឺនៅលើអាតូមកាបូនទីបី ( carbocations ទីបី សូមមើលជំពូកទី 5) ។ នៅពេលវាយប្រហារទីតាំងមេតា គ្មាន carbocation ទីបីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅទីនេះម្តងទៀត ការជំនួស ortho- និង para- ឆ្លងកាត់ប្រភេទមធ្យមដែលមានស្ថេរភាពជាងការជំនួសមេតា និងជាងការជំនួសនៅក្នុង benzene ។ ដូច្នេះការជំនួសនៅក្នុង toluene ត្រូវបានដឹកនាំទៅទីតាំង ortho និង para ហើយដំណើរការលឿនជាងការជំនួសនៅក្នុង Lysol (ការធ្វើឱ្យសកម្មដោយសារឥទ្ធិពល inductive) ។
ក្រុមអសកម្មទាំងអស់ រួមទាំងក្រុម nitro មានទ្រព្យសម្បត្តិនៃការដកអេឡិចត្រុងចេញពីរង្វង់ក្រអូប។ លទ្ធផលនៃការនេះគឺអស្ថិរភាពនៃ cation កម្រិតមធ្យម។ ជាពិសេស
(ចុចដើម្បីមើលការស្កេន)
អន្តរការីដែលកើតឡើងពីការវាយប្រហារនៅទីតាំង ortho និង para ត្រូវបានអស្ថិរភាពយ៉ាងខ្លាំង ចាប់តាំងពីការចោទប្រកាន់វិជ្ជមានមួយផ្នែកមានទីតាំងនៅជាប់នឹងក្រុម nitro (រចនាសម្ព័ន្ធ resonance ដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានដាក់ប្រអប់)។ ដូច្នេះការជំនួសមេតាត្រូវបានគេពេញចិត្តជាងការជំនួស ortho និង para ។ Nitrobenzene ឆ្លងកាត់ការជំនួស electrophilic ពិបាកជាង benzene ចាប់តាំងពីដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងចិញ្ចៀនត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយការទាក់ទាញទៅវិញទៅមកនៃចិញ្ចៀនក្រអូប និង electrophile ត្រូវបានចុះខ្សោយ។
ប្រតិកម្មបន្ថែមអេឡិចត្រូលីត្រកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាលតាមរយៈការបង្កើត cation កម្រិតមធ្យម។ សារធាតុជំនួសផ្សេងគ្នានៅលើសង្វៀន benzene មានឥទ្ធិពលខុសៗគ្នាលើអត្រានៃការជំនួស និងការតំរង់ទិស។ ឥទ្ធិពលនេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយគិតគូរពីស្ថេរភាពនៃអន្តរការីដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងករណីនីមួយៗ។
សេចក្តីផ្តើម
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក គឺជាប្រតិកម្មជំនួសដែលការវាយប្រហារត្រូវបានអនុវត្តដោយអេឡិចត្រុង (ភាគល្អិតដែលមានកង្វះអេឡិចត្រុង) ហើយនៅពេលដែលចំណងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង ភាគល្អិតត្រូវបានបំបែកដោយគ្មានគូអេឡិចត្រុងរបស់វា (ប្រតិកម្មប្រភេទ SE) ។
ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃប្រតិកម្ម
ភ្នាក់ងារអេឡិចត្រូហ្វីលីក
ភ្នាក់ងារអេឡិចត្រូលីតអាចបែងចែកជា 3 ក្រុម៖
.អេឡិចត្រូហ្វីលខ្លាំង៖ .NO2+ (នីត្រូញ៉ូមអ៊ីយ៉ុង); ស្មុគ្រស្មាញនៃ Cl2 ឬ Br2 ជាមួយនឹងអាស៊ីត Lewis ផ្សេងៗ (FeCl3, AlBr3, AlCl3, SbCl5 ជាដើម); H2OCl + , H2OBr + , RSO2+ , HSO3+ , H2S2O7 ។ .អេឡិចត្រូហ្វីលនៃកម្លាំងមធ្យម៖ ស្មុគ្រស្មាញនៃ alkyl halides ឬ acyl halides ជាមួយអាស៊ីត Lewis (RCl. AlCl3,. AlCl3 ។ល។); ស្មុគ្រស្មាញនៃជាតិអាល់កុលដែលមានអាស៊ីត Lewis និង Bronsted ខ្លាំង (ROH. BF3, ROH. H3PO4, ROH. HF) ។ .អេឡិចត្រូហ្វីលខ្សោយ៖ Diazonium, cations iminium CH2 = N + H2, nitrosonium NO + (nitrosoyl cation); កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (IV) CO2 ។ អេឡិចត្រូហ្វីលខ្លាំងមានអន្តរកម្មជាមួយសមាសធាតុស៊េរី benzene ដែលមានទាំងការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង និងស្ទើរតែគ្រប់សារធាតុជំនួសដកអេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រុងនៃក្រុមទីពីរមានប្រតិកម្មជាមួយ benzene និងនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វាដែលមានសារធាតុជំនួសដែលផ្តល់ដោយអេឡិចត្រុង (ធ្វើឱ្យសកម្ម) ឬអាតូម halogen ប៉ុន្តែជាធម្មតាមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងដេរីវេនៃបេហ្សេនដែលមានសារធាតុជំនួសដកអេឡិចត្រុងដែលអសកម្មខ្លាំង (NO2, SO3H, COR) CN ជាដើម។ . ទីបំផុត អេឡិចត្រូហ្វីលខ្សោយធ្វើអន្តរកម្មតែជាមួយនិស្សន្ទវត្ថុបេហ្សេនដែលមានសារធាតុជំនួសប្រភេទអេឡិចត្រុងដែលបរិច្ចាគខ្លាំង (+M) (OH, OR, NH2, NR2, O- ។ល។)។ ប្រភេទនៃយន្តការ មនុស្សម្នាក់អាចស្រមៃមើលយន្តការដែលអាចមានពីរសម្រាប់ការជំនួសប្រូតុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលក្លិនក្រអូបដោយសារធាតុអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ .អរូបីនៃប្រូតុងអាចកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងការបង្កើតចំណងថ្មីជាមួយនឹងសារធាតុអេឡិចត្រូហ្វីលីក E ហើយប្រតិកម្មក្នុងករណីនេះនឹងដំណើរការក្នុងដំណាក់កាលមួយ៖ សម្រាប់ដំណើរការសមកាលកម្ម ការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុកលើស្រទាប់ខាងក្រោមកំឡុងពេលប្រតិកម្មគួរតែមានទំហំតូច។ លើសពីនេះទៀតចាប់តាំងពីចំណង C-H ត្រូវបានខូចនៅដំណាក់កាលកំណត់អត្រានៃប្រតិកម្ម វាអាចត្រូវបានរំពឹងថានៅក្នុងយន្តការសមកាលកម្ម ប្រតិកម្មគួរតែត្រូវបានអមដោយឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូប kinetic ដ៏សំខាន់នៃអ៊ីដ្រូសែន។ ដំបូងភ្នាក់ងារ electrophilic ត្រូវបានបន្ថែមទៅ π- ប្រព័ន្ធនៃស្នូលក្រអូប ដែលជាកម្រិតមធ្យមដែលមានស្ថេរភាពទាបត្រូវបានបង្កើតឡើង។ បន្ទាប់មក ប្រូតុងមួយត្រូវបានយកចេញពី cation លទ្ធផលនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃមូលដ្ឋាន ដែលអាចជាម៉ូលេគុលសារធាតុរំលាយ៖ ប្រតិកម្មដែលដំណើរការដោយយន្តការនេះត្រូវតែត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពប្រែប្រួលអត្រាខ្ពស់ចំពោះឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួស ដោយសារកម្រិតមធ្យមគឺជា cation ។ លើសពីនេះទៀត ប្រសិនបើជំហានកំណត់អត្រាគឺជាជំហានទីមួយ ដែលចំណង C-H មិនត្រូវបានខូច ប្រតិកម្មមិនគួរត្រូវបានអមដោយឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូប kinetic ដ៏សំខាន់នោះទេ។ នៅពេលដែលសមាសធាតុក្លិនក្រអូបមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុអេឡិចត្រូហ្វីលីក សារធាតុស្មុគ្រស្មាញពីរប្រភេទអាចបង្កើតបាន ដែលអាចជាអន្តរការីក្នុងប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ ប្រសិនបើភ្នាក់ងារ electrophilic មិនបំផ្លាញអេឡិចត្រុងយ៉ាងខ្លាំង π- ប្រព័ន្ធចិញ្ចៀនក្រអូបត្រូវបានបង្កើតឡើង π- ស្មុគស្មាញ។ អត្ថិភាព π- ស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយទិន្នន័យ spectroscopy កាំរស្មីយូវី ការផ្លាស់ប្តូរនៃការរលាយ សម្ពាធចំហាយ និងសីតុណ្ហភាពត្រជាក់។ ការអប់រំ π- ជាឧទាហរណ៍ ស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានបញ្ជាក់សម្រាប់អន្តរកម្មនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបជាមួយអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ ឬ Ag+ ion៖ ចាប់តាំងពីរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃចិញ្ចៀនក្រអូបផ្លាស់ប្តូរបន្តិច (ភាពស្រដៀងគ្នាអាចត្រូវបានគូររវាងស្មុគស្មាញទាំងនេះនិងស្មុគស្មាញផ្ទេរបន្ទុក) នៅពេលបង្កើត π - ស្មុគ្រស្មាញមិនមានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងវិសាលគមទេមិនមានការកើនឡើងនៃចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានអង្កេត។ ឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសនៅលើចិញ្ចៀនក្រអូបលើស្ថេរភាព π- ស្មុគ្រស្មាញមានទំហំតូច ចាប់តាំងពីការផ្ទេរបន្ទុកទៅ π - ស្មុគស្មាញគឺតូច។ នៅពេលដែលអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងហ្វ្លុយអូរីអ៊ីដ្រូសែនរាវ ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបត្រូវបានប្រូតុងដើម្បីបង្កើតជាអ៊ីយ៉ុងអាណូញ៉ូម ហើយស្មុគ្រស្មាញនៃប្រភេទផ្សេងគ្នាត្រូវបានទទួល - δ- ស្មុគស្មាញ។ និរន្តរភាព δ ស្មុគស្មាញ (អ៊ីយ៉ុង arenium) ផ្ទុយទៅនឹងស្ថេរភាព ស្មុគស្មាញ អាស្រ័យទៅលើចំនួន និងធម្មជាតិនៃសារធាតុជំនួសនៅក្នុងសង្វៀន benzene ។ . ការអប់រំ δ ស្មុគស្មាញរួមចំណែកដល់ស្ថេរភាពនៃការប្រឆាំងដោយសារតែអន្តរកម្មជាមួយ boron (III) fluoride ឬអាស៊ីត Lewis ផ្សេងទៀត: នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីត Lewis δ - ស្មុគស្មាញក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ។ កម្រិតមធ្យម δ- ស្មុគ្រស្មាញមានរចនាសម្ព័ន្ធ resonance ជាច្រើនហើយវាស្រដៀងទៅនឹង "superallyl cation" ដែលបន្ទុកវិជ្ជមាននៅក្នុងវាត្រូវបានចែកចាយលើបីនៃ p-orbitals ដែលមានប្រាំ។ ប្រព័ន្ធនេះរួមបញ្ចូលអាតូមកាបូនអ័រតូពីរដែលដូចគ្នាបេះបិទទាក់ទងទៅនឹងអាតូមកាបូនដែលបង្កើតកូនកាត់ sp3 និងអាតូមប៉ារ៉ាកាបូនមួយទាក់ទងទៅនឹងអាតូមដូចគ្នា។ ទីតាំងមេតាសមមូលទាំងពីរនៃចិញ្ចៀនមិនមានបន្ទុកផ្លូវការទេ ប៉ុន្តែពួកវាច្បាស់ជា electropositive បន្តិចដោយសារតែអាតូមកាបូនដែលគិតថ្លៃវិជ្ជមាននៅជាប់គ្នា៖ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការអប់រំ δ -complexes មានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃចរន្តអគ្គិសនីនៃដំណោះស្រាយ។ មធ្យោបាយសំខាន់នៃការបំប្លែងអ៊ីយ៉ុងអាមេនីញ៉ូមនៅក្នុងដំណោះស្រាយគឺការអរូបីប្រូតុងជាមួយនឹងការបង្កើតឡើងវិញនៃប្រព័ន្ធក្រអូប។ ចាប់តាំងពីការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងអាណូណេនធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មបន្ទុកវិជ្ជមានទាំងមូលនៅក្នុងរង្វង់ក្រអូប ឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុជំនួសនៅលើស្ថេរភាពដែលទាក់ទង។ δ - វាគួរតែមានភាពស្មុគស្មាញច្រើនជាងករណី π- ស្មុគស្មាញ។ ដូច្នេះ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកអាចត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើតឡើងតាមរយៈជំហានបង្កើតដំបូង π- ស្មុគស្មាញហើយបន្ទាប់មក δ- ស្មុគស្មាញ។ អ៊ីសូមេរិក δ- ស្មុគស្មាញ នៅក្នុងស្ថានភាពអន្តរកាលមុនការបង្កើត δ -ស្មុគ្រស្មាញ រវាងម៉ូលេគុល benzene monosubstituted C6H5X និង electrophile E+ ដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន ការចោទប្រកាន់ត្រូវបានបែងចែករវាង electrophile វាយប្រហារ និងចិញ្ចៀន benzene ។ ប្រសិនបើស្ថានភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរគឺ "ឆាប់" (ស្រដៀងទៅនឹង reactants) នោះការចោទប្រកាន់នៅលើចិញ្ចៀន benzene គឺតូចហើយត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មជាចម្បងនៅលើ electrophile ហើយប្រសិនបើស្ថានភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរគឺ "យឺត" (ស្រដៀងទៅនឹងអ៊ីយ៉ុង arenonium) បន្ទាប់មក ការចោទប្រកាន់ត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មជាចម្បងលើអាតូមកាបូននៃចិញ្ចៀន benzene ។ ចំពោះប្រតិកម្មនៃ benzenes monosubstituted ស្មុគស្មាញចំនួនបួនអាចមាន: ortho-, meta-, para- និង ipso-: អ័រថូ- មេតា- គូ- ipso- ដូច្នោះហើយ វាអាចមានស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរចំនួនបួនផ្សេងគ្នា ដែលថាមពលដែលអាស្រ័យលើកម្រិតនៃអន្តរកម្មនៃសារធាតុជំនួស X ជាមួយនឹងបន្ទុកវិជ្ជមាននៃចិញ្ចៀន។ នៅក្នុងស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ "យឺត" ឥទ្ធិពលប៉ូលនៃសារធាតុជំនួស X គួរតែច្បាស់ជាងនៅក្នុងស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ "ដើម" ប៉ុន្តែតាមលក្ខណៈគុណភាព ឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួសដូចគ្នាគួរតែដូចគ្នា។ ផលិតផលជំនួសអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្កើតឡើងពី ortho-, meta-, និង para-complexes (ដោយការលុបបំបាត់ប្រូតុង) ប៉ុន្តែផលិតផលជំនួសក្រុម X អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងពី ipso-complex ដោយការលុបបំបាត់ X+ cation ។ ការជំនួស Ipso គឺជាតួយ៉ាងសម្រាប់សមាសធាតុសរីរាង្គ។ តាមក្បួននៅក្នុងពួកវាលោហៈត្រូវបានជំនួសស្រាលជាងប្រូតុង: ចំណាត់ថ្នាក់នៃសារធាតុជំនួស បច្ចុប្បន្ននេះ សារធាតុជំនួសត្រូវបានបែងចែកទៅជាបីក្រុម ដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលនៃការធ្វើឱ្យសកម្ម ឬអសកម្មរបស់ពួកគេ ក៏ដូចជាការតំរង់ទិសនៃការជំនួសនៅក្នុងសង្វៀន benzene ។ 1.ការធ្វើឱ្យសកម្មក្រុមតម្រង់ទិស ortho-para ។ ទាំងនេះរួមមាន: NH2, NHR, NR2, NHAc, OH, OR, OAc, Alk ជាដើម។ 2.ការបិទដំណើរការក្រុមតម្រង់ទិស ortho-para ។ ទាំងនេះគឺជា halogens F, Cl, Br និង I ។ ក្រុមទាំងពីរនេះ (1 និង 2) នៃសារធាតុជំនួសត្រូវបានគេហៅថាទិសនៃប្រភេទទីមួយ។ 3.កំពុងបិទដំណើរការក្រុមតម្រង់ទិសមេតា។ ក្រុមនេះមាន NO2, NO, SO3H, SO2R, SOR, C(O)R, COOH, COOR, CN, NR3+, CCl3 ជាដើម ទាំងនេះគឺជាទិសនៃប្រភេទទីពីរ។ តាមធម្មជាតិ ក៏មានក្រុមនៃអាតូមនៃធម្មជាតិកម្រិតមធ្យម ដែលបណ្តាលឱ្យមានទិសចម្រុះ។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលឧទាហរណ៍៖ CH2NO, CH2COCH3, CH2F, CHCl2, CH2NO2, CH2CH2NO2, CH2CH2NR3+, CH2PR3+, CH2SR2+ ជាដើម។ ឧទាហរណ៍នៃឥទ្ធិពលនៃទិសដៅ៖ ប្រតិកម្មជំនួសគ្រឿងក្រអូប electrophilic មូលដ្ឋាន នីត្រាត។ ប្រតិកម្មជំនួសដែលត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតមួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធក្រអូបគឺ nitration ។ សង្វៀនផ្សេងៗគ្នាត្រូវបាន nitrated នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗគ្នា។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ អាស៊ីតនីទ្រីក លាយជាមួយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក ឬអាស៊ីតនីទ្រិច ក្នុងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ៖ អាស៊ីតអាសេទិក នីត្រូមេន ជាដើម ត្រូវបានគេប្រើជាភ្នាក់ងារនីត្រាត។ benzene ដែលមិនអាចជំនួសបានជាធម្មតាត្រូវបាន nitrated ជាមួយល្បាយនៃអាស៊ីត nitric និង sulfuric ប្រមូលផ្តុំនៅ 45-50 ° C ។ សារធាតុនេះត្រូវបានគេហៅថាល្បាយ nitrating ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថានៅក្នុងនីត្រាតអេឡិចត្រូហ្វីលីក ដោយមិនគិតពីលក្ខណៈនៃសារធាតុនីត្រាត អេឡិចត្រិចសកម្មគឺនីត្រូនីញ៉ូមអ៊ីយ៉ុង NO2+ ។ លើសពីអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកកំហាប់ ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃអាស៊ីតនីទ្រីកទៅជានីត្រូនីញ៉ូមអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វាតកើតឡើង៖ នៅពេលដែលអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកត្រូវបានពនឺជាមួយទឹក កំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុង NO2+ ថយចុះ ហើយក្នុងពេលតែមួយអត្រានីត្រាតធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អារីនដែលមានប្រតិកម្មខ្លាំងត្រូវបាន nitrated សូម្បីតែនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលវាមិនអាចរកឃើញអ៊ីយ៉ុង NO2+ នៅក្នុងដំណោះស្រាយដោយវិធីសាស្ត្ររូបវន្តណាមួយ។ មានភ័ស្តុតាងដែលថាសូម្បីតែអវត្ដមាននៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក៏ដោយ nitration ត្រូវបានអនុវត្តដោយ nitronium ion ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបែបនេះ ប្រតិកម្មនៃអារ៉ែងសកម្មខ្លាំងមានលំដាប់លំដោយសូន្យទាក់ទងនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមក្រអូប (ដំណាក់កាលយឺតគឺការបង្កើត NO2+ ដោយគ្មានការចូលរួមពី ArH) ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា សម្រាប់ arenes ដែលមានប្រតិកម្មតិច លំដាប់ kinetic នៅក្នុង ArH គឺដំបូង ពោលគឺឧ។ ដំណាក់កាលកំណត់អត្រាការប្រាក់ គឺជាដំណើរការជំនួសដោយខ្លួនវាផ្ទាល់។ ជាឧទាហរណ៍ ឥទ្ធិពលស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងអំឡុងពេល nitration នៃ toluene ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាស៊ីត nitric និង sulfuric ។ នៅកំហាប់ទាបនៃ H2SO4 លំដាប់នៅក្នុង toluene គឺសូន្យ ហើយនៅកំហាប់ខ្ពស់វាជាលើកដំបូង។ នៅពេលប្រើល្បាយនីត្រាត (HNO3 + H2SO4) ជាសារធាតុប្រតិកម្ម កំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងនីត្រូនីញ៉ូមនៅក្នុងដំណោះស្រាយគឺតែងតែខ្ពស់ និងថេរនៅពេលដែលសារធាតុប្រតិកម្មលើស ដូច្នេះនីត្រាតអាចចាត់ទុកថាជាដំណើរការពីរដំណាក់កាល។ ដំណាក់កាលយឺតនៃដំណើរការពីរដំណាក់កាលនេះគឺការបង្កើត - ស្មុគស្មាញ។ នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយអវត្តមាននៃឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូប kinetic នៃអ៊ីដ្រូសែនក្នុងអំឡុងពេល nitration នៃ arenes និង deuteroarenes ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការណែនាំនៃក្រុមសំពីងសំពោងនៅលើភាគីទាំងសងខាងនៃអ៊ីដ្រូសែនជំនួសអាចកាត់បន្ថយអត្រានៃជំហាន k2 យ៉ាងខ្លាំង និងនាំទៅរកការលេចចេញនូវឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូប។ Halogenation (ឧទាហរណ៍ bromination) នៃ benzene ដោយសកម្មភាពរបស់ halogen ខ្លួនវាកើតឡើងតែនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដូចជា ZnCl2, FeBr3, AlBr3 ជាដើម កាតាលីករជាធម្មតាជាអាស៊ីត Lewis ។ ពួកវាបណ្តាលឱ្យមានបន្ទាត់រាងប៉ូលខ្លះនៃម៉ូលេគុល halogen ដោយហេតុនេះបង្កើនចរិតលក្ខណៈអេឡិចត្រូហ្វីលីករបស់វា បន្ទាប់ពីនោះម៉ូលេគុលប៉ូឡូញវាយប្រហារ π - អេឡិចត្រុងនៃចិញ្ចៀនក្រអូបតាមតំបន់ដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន៖ បន្ទាប់ពីការបំបែកនៃចំណង bromine-bromine, δ- ស្មុគ្រស្មាញជាមួយ benzene ដែលលទ្ធផលអវិជ្ជមាន ស្មុគ្រស្មាញ -Br FeBr3 អរូបីប្រូតុងដោយផ្តល់សារធាតុ bromine-benzene ។ ដំណោះស្រាយ aqueous នៃ HO-Hal ក៏អាចត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារ halogenating ផងដែរនៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតខ្លាំង។ មានភ័ស្តុតាងដែលអាចជឿទុកចិត្តបានថាឧទាហរណ៍នៅក្នុង chlorination ភ្នាក់ងារ chlorinating គឺជា Cl + ion ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម: យន្តការនៃអន្តរកម្មបន្ថែមទៀតនៃអ៊ីយ៉ុង Cl + ជាមួយ benzene មិនខុសពីយន្តការនៃនីត្រាតជាមួយអ៊ីយ៉ុង NO2+ ទេ។ ភាពស្រដៀងគ្នានៃដំណើរការទាំងពីរនេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិតដែលថាអាស៊ីត HOCl ខ្លួនវាផ្ទាល់ក៏ដូចជា HNO3 ធ្វើអន្តរកម្មយ៉ាងខ្សោយជាមួយ benzene ។ ក្នុងករណីទាំងពីរ អាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានទាមទារដើម្បីបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុង Cl + និង NO2+ ដោយប្រូតុងនៃ "ម៉ូលេគុលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន"៖ ភ័ស្តុតាងបន្ថែមទៀតដែលថាភ្នាក់ងារជំនួសគឺ cations halogen ឬស្មុគស្មាញដែលមានផ្ទុក halogen ប៉ូលបានមកពីការសិក្សាអំពីប្រតិកម្មរវាង interhalide និងសមាសធាតុក្រអូប។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ សកម្មភាពរបស់ BrCl នាំទៅរកតែការ bromination ហើយ ICl តែចំពោះ iodination ពោលគឺ halogen អេឡិចត្រូនិតិចតែងតែត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុក្រអូប ដែលនៅក្នុងម៉ូលេគុលដើមនៃសមាសធាតុ interhalide មានវិជ្ជមានមួយផ្នែក។ គិតថ្លៃឧទាហរណ៍៖ δ+ δ- → Cl ស៊ុលហ្វាន។ នៅតែមិនទាន់មានការឯកភាពគ្នាទាក់ទងនឹងលក្ខណៈពិតនៃភ្នាក់ងារស៊ុលហ្វាលស៊ុលហ្វីលីក។ ទិន្នន័យរង្វាស់ Kinetic មិនផ្តល់ចម្លើយច្បាស់លាស់ចំពោះសំណួរនេះទេ ដោយសារអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកក្នុងទឹក និងអ៊ីដ្រូសែនផ្ទុកនូវសារធាតុអេឡិចត្រូហ្វីលីកសក្តានុពលមួយចំនួនធំ កំហាប់ដែលទាក់ទងអាស្រ័យលើសមាមាត្រ H2O/SO3 ។ នៅពេលដែលកំហាប់អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកទាបជាង ៨០% លំនឹងខាងក្រោមត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បង៖ នៅកំហាប់ខ្ពស់នៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកក្នុងចន្លោះ 85-98% ស្ថានភាពនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកត្រូវបានពិពណ៌នាជាចម្បងដោយសមីការ: នៅក្នុងអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរី 100% និងនៅក្នុង oleum បន្ថែមពីលើ H2S2O7 មានអាស៊ីត polysulfuric ផ្សេងទៀត - H2S3O10; H2S4O13 ជាដើម។ ទាំងអស់នេះធ្វើឱ្យមានការលំបាកខ្លាំងណាស់ក្នុងការបកស្រាយទិន្នន័យអំពី kinetics នៃ sulfonation ។ នៅក្នុងទឹកអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកនៅកំហាប់ក្រោម 80% អត្រានៃស៊ុលហ្វានលីនេអ៊ែរជាប់ទាក់ទងជាមួយសកម្មភាពរបស់អ៊ីយ៉ុង H3SO4+ ។ នៅកំហាប់អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកលើសពី 85% ទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរជាមួយសកម្មភាព H2S2O7 ត្រូវបានអង្កេត។ តាមមើលទៅ ភាគល្អិតទាំងពីរនេះគឺជាភ្នាក់ងារ electrophilic ពិតសំខាន់ពីរសម្រាប់ sulfonation នៃសមាសធាតុក្រអូបនៅក្នុងអាស៊ីត sulfuric aqueous ។ ពួកវាអាចចាត់ទុកថាជាម៉ូលេគុល SO3 ដែលសំរបសំរួលជាមួយអ៊ីយ៉ុង H3O+ ឬអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិករៀងៗខ្លួន។ នៅពេលផ្លាស់ប្តូរពី 85% ទៅ 100% អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក កំហាប់អ៊ីយ៉ុង H3O+ ថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ហើយកំហាប់ H2SO4 កើនឡើង។ នៅក្នុងអាស៊ីត 91% = ប៉ុន្តែចាប់តាំងពី H2S2O7 (SO3 . H2SO4) គឺជាភ្នាក់ងារអេឡិចត្រូហ្វីលីកខ្លាំងជាង H3SO4+ (H3O+ . SO3) វាគ្របដណ្តប់ជាអេឡិចត្រូហ្វីលមិនត្រឹមតែនៅក្នុង 91% ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងនៅក្នុង 85% នៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក។ ដូច្នេះយន្តការនៃ sulfonation អាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោម: ឥទ្ធិពល kinetic isotope kH/kD នៅកំហាប់អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកក្រោម 95% គឺមានភាពធ្វេសប្រហែស។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែល sulfonated ជាមួយ 98-100% H2SO4 ឬ oleum ឥទ្ធិពល kinetic isotope kH/kD ក្នុងចន្លោះពី 1.15-1.7 ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញពោលគឺឧ។ ដំណាក់កាល (2) ក្លាយជាដំណាក់កាលកំណត់អត្រា។ នៅពេលដែលកំហាប់អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកគឺទាបជាង 95% ប្រូតុងពី - ស្មុគស្មាញត្រូវបានបំបែកដោយអ៊ីយ៉ុងស៊ុលហ្វាតអ៊ីដ្រូសែន HSO4- ហើយនៅកំហាប់ខ្ពស់នៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក H2SO4 ខ្លួនវាដើរតួជាមូលដ្ឋានខ្សោយខ្លាំង។ ដូច្នេះអត្រានៃដំណាក់កាល (2) ថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ហើយឥទ្ធិពល kinetic isotope ត្រូវបានអង្កេត។ នៅក្នុង oleum អត្រានៃ sulfonation កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ភ្នាក់ងារ electrophilic ក្នុងករណីនេះជាក់ស្តែងគឺ SO3 មិនត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹងស្មុគស្មាញទេ។ ដំណាក់កាល (2) យឺត។ Alkylation យោងទៅតាម Friedel-Crafts ។ ប្រតិកម្មរបស់ S. Friedel-J. Alkylation នៃសមាសធាតុក្រអូបត្រូវបានអនុវត្តក្រោមសកម្មភាពនៃអាល់គីល halides តែនៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីត Lewis សមរម្យជាកាតាលីករ: AlBr3, AlCl3, GaBr3, GaCl3, BF3, SbF5, SbCl5, FeCl3, SnCl4, ZnCl2 ជាដើម។ កាតាលីករសកម្មបំផុតគឺ អាលុយមីញ៉ូម និងហ្គាលីញ៉ូម ប្រូមមីត អ៊ីដ្រូសែន អង់ទីម៉ូនី ផេនតាហ្វ្លុយអូរី អាលុយមីញ៉ូម និងហ្គាលលីមក្លរ ដែក (III) ហាលីត និង SbCl5 មិនសូវសកម្ម រួមមាន SnCl4 និង ZnCl2។ ជាទូទៅសកម្មភាពរបស់អាស៊ីត Lewis ជាកាតាលីករសម្រាប់ benzene alkylation ថយចុះតាមលំដាប់ AlBr3> GaBr3> AlCl3> GaCl3> FeCl3> SbCl5> TiCl4> BF3> BCl3> SnCl4> SbCl3 ។ កាតាលីករទូទៅបំផុតសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះគឺអាលុយមីញ៉ូក្លរួមុន sublimed ។ ឧទាហរណ៍ យន្តការនៃប្រតិកម្ម benzylation ជាមួយ benzyl chloride ក្នុង nitrobenzene នៅក្នុងវត្តមានរបស់ anhydrous AlCl3 ជាកាតាលីករមានដូចខាងក្រោម៖ ដែល B: =AlCl4- ; H2O ឬមូលដ្ឋានផ្សេងទៀត។ អត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានកំណត់ដោយដំណាក់កាលទីពីរ។ រចនាសម្ព័ន្ធពិតប្រាកដនៃកម្រិតមធ្យម (RCl .AlCl3) គឺមិនស្គាល់។ ជាគោលការណ៍ ជួរនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាចត្រូវបានស្រមៃពី ស្មុគស្មាញម៉ូលេគុល រហូតដល់ carbocations បំបែក។ ការចូលរួមនៃ carbocations ដោយឥតគិតថ្លៃជាភ្នាក់ងារ alkylating គឺមិនទំនង។ ប្រសិនបើភ្នាក់ងារ alkylating គឺជា carbocations ដោយឥតគិតថ្លៃនោះដំណាក់កាលយឺតនឹងក្លាយជាដំណាក់កាលនៃការបង្កើតរបស់ពួកគេ (k1) ហើយប្រតិកម្មជាមួយ arenes នឹងលឿនហើយលំដាប់ទីបីមិនគួរត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ។ វាមិនទំនងទាល់តែសោះថា ភ្នាក់ងារអាល់គីឡេត គឺជាស្មុគ្រស្មាញម៉ូលេគុល។ នៅសីតុណ្ហភាពទាប ជួនកាលគេអាចញែកសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃអាល់គីល halides ជាមួយនឹងអាស៊ីត Lewis ។ ពួកវាត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរ halogen យឺតយោងទៅតាមគ្រោងការណ៍ខាងក្រោម: អត្រាប្តូរប្រាក់កើនឡើងនៅក្នុងស៊េរីនៃ R< втор.R<трет.R, что можно объяснить и ион-парным строением, и структурой координационного аддукта. អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនដែលធ្វើការនៅក្នុងតំបន់នេះជឿថារចនាសម្ព័ន្ធរបស់ RX ។ MXn ផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តង ៗ ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃ adduct សម្របសម្រួលក្នុងករណី R = CH3 ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធនៃគូអ៊ីយ៉ុងក្នុងករណី R = t-Bu ប៉ុន្តែនេះមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍ទេ។ សមត្ថភាពនៃអាតូម halogen ក្នុង RX ដើម្បីបង្កើតស្មុគស្មាញជាមួយ AlCl3 ឬអាស៊ីត Lewis រឹងផ្សេងទៀតថយចុះយ៉ាងខ្លាំងពី fluorine ទៅ iodine ដែលជាលទ្ធផលដែលសកម្មភាពរបស់ alkyl halides ជាភ្នាក់ងារ alkylating ក្នុងប្រតិកម្ម Friedel-Crafts ក៏ថយចុះនៅក្នុងលំដាប់ RF > RCL> RBr> RI ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ alkyl iodides មិនត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារ alkylating ។ ភាពខុសគ្នានៃសកម្មភាពរវាងអាល់គីលហ្វ្លុយអូរី និងអាល់គីល ប្រូមមីត គឺអស្ចារ្យណាស់ដែលវាអនុញ្ញាតឱ្យជ្រើសរើសជំនួសហ្វ្លុយអូរីននៅក្នុងវត្តមានរបស់ប្រូមីននៅក្នុងម៉ូលេគុលដូចគ្នា។ Friedel-Crafts acylation ការណែនាំនៃក្រុម acyl ចូលទៅក្នុងចិញ្ចៀនក្រអូបដោយប្រើភ្នាក់ងារ acylating និងអាស៊ីត Lewis ត្រូវបានគេហៅថា Friedel-Crafts acylation ។ ភ្នាក់ងារ acylating ជាធម្មតាមានអាស៊ីត halides និង anhydrides នៅក្នុងវត្តមាននៃអាលុយមីញ៉ូម halides, boron trifluoride ឬ antimony pentafluoride ជាអាស៊ីត Lewis ។ Acyl halides និងអាស៊ីត anhydrides បង្កើតជាសមាសធាតុអ្នកផ្តល់ជំនួយ 1:1 និង 1:2 ជាមួយនឹងអាស៊ីត Lewis ។ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តវិសាលគម វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលថាអាលុយមីញ៉ូមក្លរួ boron trifluoride និង antimony pentafluoride ត្រូវបានសំរបសំរួលនៅអាតូម carbonyl oxygen ព្រោះវាជាមូលដ្ឋានជាងអាតូមក្លរីនជិតខាង។ ភ្នាក់ងារ electrophilic នៅក្នុងប្រតិកម្ម acylation នៃសមាសធាតុក្រអូបគឺស្មុគស្មាញអ្នកទទួលជំនួយនេះ ឬ acylium cation ដែលបង្កើតឡើងនៅពេលផ្តាច់របស់វា។ វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាដំណាក់កាលយឺតនៃប្រតិកម្មគឺការវាយប្រហារមួយនៃអេឡិចត្រូហ្វីលទាំងបី (RCO+, RCOCl. AlCl3, RCOCl. Al2Cl6) នៅលើ arene ដែលនាំឱ្យ - ស្មុគស្មាញ។ ប្រសិទ្ធភាពនៃប្រភេទ acylating ទាំងនេះអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃស្រទាប់ខាងក្រោម acyl halide និងសារធាតុរំលាយ ក៏ដូចជាបរិមាណកាតាលីករដែលបានប្រើ។ កំឡុងពេល acylation នៃ arenes ជាមួយ acyl halides ដែលត្រូវបានជំរុញដោយអាលុយមីញ៉ូមក្លរួ ឬ bromide នៅក្នុងសារធាតុរំលាយប៉ូល (nitrobenzene, nitromethane ជាដើម) ភ្នាក់ងារ acylating គឺ acylium cation ខណៈដែលនៅក្នុងបរិយាកាសទាប (methylene chloride, dichloroethane ឬ tetrachloroethanethane) ) ស្មុគស្មាញអ្នកទទួលជំនួយចូលរួមនៅក្នុងប្រតិកម្ម។ ធម្មជាតិនៃ acyl halide ក៏ប៉ះពាល់ដល់ការបង្កើត និងស្ថេរភាពនៃអំបិល acylium ផងដែរ។ យន្តការនៃ acylation Friedel-Crafts នៃ arenes ក្រោមឥទ្ធិពលនៃស្មុគស្មាញអ្នកទទួលជំនួយ ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយដ្យាក្រាមខាងក្រោម៖ សារធាតុ ketone ក្រអូបគឺជាមូលដ្ឋាន Lewis ខ្លាំងជាង acyl halide និងបង្កើតជាស្មុគស្មាញដែលមានស្ថេរភាពជាមួយ AlCl3 ឬអាស៊ីត Lewis ផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះសម្រាប់ការ acylation នៃសមាសធាតុក្លិនក្រអូបជាមួយ acyl halides បរិមាណសមមូលនៃកាតាលីករធំជាងបន្តិចគឺត្រូវបានទាមទារ ហើយសម្រាប់ការ acylation ជាមួយអាស៊ីត anhydrides ពីរ moles នៃកាតាលីករ (ចាប់តាំងពីពួកវាមានអាតូមអុកស៊ីសែន carbonyl ពីរ) ។ សារធាតុ ketone ត្រូវបានញែកដាច់ពីគ្នាដោយ decomposing ស្មុគស្មាញរបស់វាជាមួយ AlCl3 ជាមួយទឹក ឬអាស៊ីត hydrochloric ។ Friedel-Crafts acylation គឺគ្មានគុណវិបត្តិទាំងស្រុងដែលមាននៅក្នុងប្រតិកម្ម alkylation ។ ក្នុងអំឡុងពេល acylation មានតែក្រុម acyl មួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានណែនាំ ដោយសារ ketones ក្រអូបមិនមានប្រតិកម្មបន្ថែមទៀតទេ (ដូចទៅនឹង arenes ផ្សេងទៀតដែលមានក្រុមដកអេឡិចត្រុងខ្លាំង៖ NO2, CN, COOR)។ អត្ថប្រយោជន៍មួយទៀតនៃប្រតិកម្មនេះបើប្រៀបធៀបទៅនឹង alkylation គឺអវត្តមាននៃការរៀបចំឡើងវិញនៅក្នុងភ្នាក់ងារ acylating ។ លើសពីនេះទៀត acylation មិនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប្រតិកម្មមិនសមាមាត្រនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។ គន្ថនិទ្ទេស ការជំនួសប្រតិកម្មម៉ូលេគុលក្រអូប 1.Kurts A.L., Livantsov M.V., Livantsova L.I. ការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកនៅក្នុងស៊េរីក្រអូប: ការអភិវឌ្ឍន៍វិធីសាស្រ្តសម្រាប់និស្សិតឆ្នាំទី 3 - ម៉ូស្គូឆ្នាំ 1997 ។ 2.Dneprovsky A.S. និងមូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តីនៃគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ/A.S. Dneprovsky, T.I. Temnikova: សៀវភៅសិក្សាសម្រាប់សាកលវិទ្យាល័យ - 2nd ed ។ , កែប្រែ - L.: គីមីវិទ្យា, 1961. - 560 ទំ។ 3.Terney A. គីមីវិទ្យាសរីរាង្គសម័យទំនើប ភាគ 1: សៀវភៅសិក្សា។-Mir, 1981.-680 ទំ។ .Reutov O.A., Kurts A.L., Butin K.P. គីមីវិទ្យាសរីរាង្គ៖ សៀវភៅសិក្សា - M.: MSU, 1999 ។ - ៥៦០ ស។ .Sykes P. យន្តការប្រតិកម្មនៅក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ។ ក្នុងមួយ។ ពីភាសាអង់គ្លេស កែសម្រួលដោយ សាស្រ្តាចារ្យ VarshavskyYa ។ M. Ed. ទី 3 M. "គីមីវិទ្យា" ឆ្នាំ 1977 ។ - ៣២០ ស។
ចំណាំ ១
ក្រុមប្រតិកម្មសំខាន់បំផុតសម្រាប់សមាសធាតុក្រអូបគឺ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ ដោយសារចិញ្ចៀនក្រអូបទាក់ទាញ electrophilic ជាជាងប្រភេទ nucleophilic ប្រតិកម្មដំណើរការយ៉ាងងាយស្រួល ហើយត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយទាំងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ និងការសំយោគឧស្សាហកម្ម។
ដំណើរការនេះរួមមានការជំនួសភាគល្អិតអេឡិចត្រូហ្វីលីកមួយ (ជាធម្មតាប្រូតុង) ជាមួយនឹងផ្នែកផ្សេងទៀតដែលខ្វះអេឡិចត្រុង។ ប្រតិកម្មនេះប្រើសារធាតុប្រតិកម្មអេឡិចត្រូនិកជាច្រើនប្រភេទ ដែលបានកំណត់ថា $E^+$ និងជាផ្លូវទៅកាន់សមាសធាតុក្រអូបជំនួសជាច្រើន។ លើសពីនេះទៅទៀត នៅពេលដែលប្រតិកម្មនេះត្រូវបានអនុវត្តចំពោះនិស្សន្ទវត្ថុ benzene ដែលមានសារធាតុជំនួសមួយ ឬច្រើនរួចហើយ ដំណើរការបង្ហាញពីបាតុភូតនៃការជ្រើសរើសឡើងវិញ (ភាពជាក់លាក់ និងទិសដៅនៃការជំនួស) ក៏ដូចជាប្រតិកម្មជ្រើសរើស ដែលទាំងពីរនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយទ្រឹស្តី។
ប្រភេទនៃយន្តការជំនួសគ្រឿងក្រអូប electrophilic
សម្រាប់ការជំនួសគ្រឿងក្រអូបអេឡិចត្រូហ្វីលីក យន្តការពីរត្រូវបានស្នើឡើង ដោយដំណើរការក្នុងទិសដៅជំនួស៖
យន្តការនៃការជំនួស bimolecular មួយជំហាននៃប្រភេទ $S_E2$
យោងតាមយន្តការនេះ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃ $\pi$-electrons នៅក្នុង aromatic sextet ត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងអំឡុងពេលមានប្រតិកម្ម ហើយដំណើរការជំនួសកើតឡើងតាមរយៈអន្តរកម្មនៃ LUMO នៃ electrophiles ជាមួយនឹងចំណង HOMO នៃ $C - H$ aromatic compounds:
រូបភាពទី 2 ។
នៅក្នុងស្ថានភាពអន្តរកាល ចំណងអេឡិចត្រុងពីរកណ្តាលបីត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាង $C-H$ និងអាតូមអេឡិចត្រូហ្វីល $E^+$ ដែលដង់ស៊ីតេ LUMO ខ្ពស់។ ការបង្កើតរដ្ឋអន្តរកាលកណ្តាលចំនួនបី $(I)$ មិនលើកឡើងពីការជំទាស់ខាងទ្រឹស្តីទេ។ បំណែកកណ្តាល 3 អេឡិចត្រុងពីរនៅក្នុងស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះគឺអ៊ីសូអេឡិចត្រូនិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធ $\pi$-systems នៃ cyclopropenyl cations ដែលមានក្លិនក្រអូប។ នេះមានន័យថាការផ្លាស់ប្តូរចែងថា $(I)$ នឹងមាន "ក្លិនក្រអូប" ពោលគឺមិនមានថាមពលខ្ពស់ពេកទេ។
យន្តការនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក SE-Arenonium
យន្តការទីពីរត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា $S_E(Ar)$ - $S_E$-arenonium electrophilic ជំនួស។ យោងតាមយន្ដការនេះ ក្លិនក្រអូប និងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រុងប្រាំមួយនៅក្នុងអន្តរការីរលាយបាត់ ពួកវាត្រូវបានជំនួសដោយប្រព័ន្ធភ្ជាប់អេឡិចត្រុងបួនដែលមិនស៊ីក្លូនៃ pentadienyl cations $(C=C-C=C-C^+)$ ហើយនៅដំណាក់កាលទីពីរ ប្រព័ន្ធក្រអូបត្រូវបានស្ដារឡើងវិញជាលទ្ធផលនៃការលុបបំបាត់ប្រូតុង។ ការវាយប្រហារនៃអេឡិចត្រូហ្វីល LUMO កើតឡើងមិនមែននៅលើគន្លង $\sigma$-bond ទេ ប៉ុន្តែនៅលើ $\pi$-HOMO ដូច្នេះអន្តរកម្មនៃ MOs ព្រំដែនអាចត្រូវបានតំណាងក្នុងទម្រង់នៃគ្រោងការណ៍ជំនួសពីរ៖
រូបភាពទី 3 ។
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុង monosubstituted benzene $C_6H_5X$ degeneracy ត្រូវបានយកចេញ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុង phenol ឬ aniline HOMOs មានទម្រង់ (a)។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអ៊ីយ៉ុងអាណូញ៉ូម $(II)$ អាចត្រូវបានពិពណ៌នាតាមវិធីផ្សេងៗ៖
រូបភាពទី 4 ។
រូបមន្តទីមួយត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុត ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រូបមន្តផ្សេងទៀតដែលបានផ្តល់ឱ្យក៏ពាក់ព័ន្ធផងដែរ។ ដោយប្រើរូបមន្តជំនួសទាំងនេះ វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថាការចោទប្រកាន់វិជ្ជមាននៃអ៊ីយ៉ុង arenium ត្រូវបានរកឃើញជាចម្បងនៅក្នុង អ័រថូ- និង គូ- ទីតាំងទៅថ្នាំង geminal នៃ cyclohexadienyl cations ។ ដូច្នេះហើយ $\sigma$-complexes នឹងមានស្ថេរភាពដោយអ្នកជំនួសម្ចាស់ជំនួយដែលមាននៅក្នុង អ័រថូ- និង គូ- មុខតំណែង ប្រសើរជាងអ្នកផ្តល់ជំនួយជំនួសនៅក្នុងទីតាំងមេតា។ ប្រសិនបើស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរនៃដំណាក់កាលយឺតនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកគឺស្រដៀងទៅនឹងអ៊ីយ៉ុងអាណូញ៉ូម នោះសារធាតុជំនួស (+M) នឹងដឹកនាំអេឡិចត្រូហ្វីលទៅ គូ- និង អ័រថូ- ទីតាំង ពោលគឺប្រតិកម្មនឹងជ្រើសរើសឡើងវិញ។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីត(ភាសាអង់គ្លេស) ការជំនួសប្រតិកម្មអេឡិចត្រូលីត ) - ប្រតិកម្មជំនួសដែលការវាយប្រហារត្រូវបានអនុវត្ត អេឡិចត្រូហ្វីល។- ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ឬមានកង្វះអេឡិចត្រុង។ នៅពេលដែលចំណងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង ភាគល្អិតដែលចេញគឺ អេឡិចត្រុងបំបែកដោយគ្មានគូអេឡិចត្រុងរបស់វា។ ក្រុមចាកចេញដែលពេញនិយមបំផុតគឺប្រូតុង H+.
ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីត៖
(អេឡិចត្រូហ្វីល cationic)
(អេឡិចត្រូហ្វីលអព្យាក្រឹត)
វាមានក្លិនក្រអូប (រីករាលដាល) និង aliphatic (មិនសូវសាមញ្ញ) ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកជាពិសេសសម្រាប់ប្រព័ន្ធក្លិនក្រអូបត្រូវបានពន្យល់ដោយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់នៃចិញ្ចៀនក្រអូបដែលអាចទាក់ទាញភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្លិនក្រអូបដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយទាំងក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ និងក្នុងឧស្សាហកម្ម។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប
សម្រាប់ប្រព័ន្ធគ្រឿងក្រអូប តាមពិតមានយន្តការមួយនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក - S E Ar. យន្តការ ស អ៊ី ១(ស្រដៀងទៅនឹងយន្តការ S N ១) - គឺកម្រណាស់ប៉ុន្តែ ស អ៊ី ២(ត្រូវគ្នាដោយការប្រៀបធៀប S N ២) - មិនកើតឡើងទាល់តែសោះ។
ប្រតិកម្ម S E Ar
យន្តការប្រតិកម្ម S E Arឬ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប(ភាសាអង់គ្លេស) ការជំនួសគ្រឿងក្រអូបអេឡិចត្រូនិច ) គឺជាប្រតិកម្មទូទៅបំផុត និងសំខាន់បំផុតនៃប្រតិកម្មជំនួសនៃសមាសធាតុក្រអូប និងមានពីរដំណាក់កាល។ នៅដំណាក់កាលទី 1 អេឡិចត្រូហ្វីលត្រូវបានបន្ថែម ហើយនៅដំណាក់កាលទីពីរ អេឡិចត្រុងត្រូវបានបំបែកចេញ៖
កំឡុងពេលប្រតិកម្ម កម្រិតមធ្យមដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតឡើង (ក្នុងរូបភាពទី 2 ខ)។ វាត្រូវបានគេហៅថា Ueland កម្រិតមធ្យម, អ៊ីយ៉ុង aroniumឬ σ - ស្មុគស្មាញ. ស្មុគ្រស្មាញនេះ ជាទូទៅមានប្រតិកម្មខ្លាំង ហើយមានស្ថេរភាពយ៉ាងងាយស្រួល កម្ចាត់ចោលនូវ cation យ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ដំណាក់កាលកំណត់នៅក្នុងប្រតិកម្មភាគច្រើន S E Arគឺជាដំណាក់កាលដំបូង។
ប្រតិកម្មល្បឿន S E Arជាធម្មតាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ
| អត្រាប្រតិកម្ម = k** |
ភាគល្អិតដែលវាយប្រហារជាធម្មតាគឺ electrophiles ខ្សោយ ដូច្នេះក្នុងករណីភាគច្រើនមានប្រតិកម្ម S E Arកើតឡើងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករ - អាស៊ីត Lewis ។ ប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ AlCl 3, FeCl 3, FeBr 3, ZnCl 2 ។
ក្នុងករណីនេះយន្តការប្រតិកម្មមានដូចខាងក្រោម (ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃក្លរីន benzene, កាតាលីករ FeCl 3):
1. នៅដំណាក់កាលដំបូង កាតាលីករធ្វើអន្តរកម្មជាមួយភាគល្អិតវាយប្រហារដើម្បីបង្កើតជាភ្នាក់ងារអេឡិចត្រូហ្វីលីកសកម្ម៖
2. នៅដំណាក់កាលទីពីរតាមការពិតយន្តការត្រូវបានអនុវត្ត S E Ar:
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូបធម្មតា
| អត្រាប្រតិកម្ម = k** |
នៅក្នុង benzenes ជំនួស, ដែលគេហៅថា ipso- ការវាយប្រហារនោះគឺការជំនួសធាតុដែលមានស្រាប់មួយផ្សេងទៀត:
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក
ប្រតិកម្ម S E ១
យន្តការប្រតិកម្ម ស អ៊ី ១ឬ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក monomolecular(ភាសាអង់គ្លេស) ការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកគ្មានម៉ូលេគុល ) ស្រដៀងនឹងយន្តការ S N ១រួមមានដំណាក់កាលដូចខាងក្រោមៈ
1. Ionization នៃស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងការបង្កើត carbanion (ដំណាក់កាលយឺត):
2. ការវាយប្រហារដោយអគ្គិសនីនៃ carbanion (ដំណាក់កាលលឿន):
ភាគច្រើនជាភាគល្អិតគេចចេញក្នុងប្រតិកម្មដ៏កម្របំផុត។ ស អ៊ី ១គឺជាប្រូតុង។
ប្រតិកម្ម S E ២
យន្តការប្រតិកម្ម ស អ៊ី ២ឬ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីត bimolecular(ភាសាអង់គ្លេស) ការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក bimolecular ) ស្រដៀងនឹងយន្តការ S N ២, កើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលមួយ ដោយមិនមានការបង្កើតកម្រិតមធ្យម :
ភាពខុសគ្នាសំខាន់ពីយន្តការ nucleophilic គឺថាការវាយប្រហារនៃ electrophile អាចត្រូវបានអនុវត្តទាំងពីខាងមុខឬពីខាងក្រោយដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានលទ្ធផល stereochemical ផ្សេងគ្នា: ទាំង racemization និងការបញ្ច្រាស។
ឧទាហរណ៍មួយគឺប្រតិកម្ម ketone-enol tautomerization៖
Ketone-enol tautomerization
កំណត់ចំណាំ
| ប្រតិកម្មគីមីក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ | |
|---|---|
| ប្រតិកម្មជំនួស | ប្រតិកម្មជំនួស Nucleophilic · ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីត· ប្រតិកម្មជំនួសរ៉ាឌីកាល់ |
| ប្រតិកម្មបន្ថែម | ប្រតិកម្មបន្ថែមនុយក្លេអ៊ែរ ប្រតិកម្មបន្ថែមអេឡិចត្រូលីត ប្រតិកម្មបន្ថែមរ៉ាឌីកាល់ ប្រតិកម្មបន្ថែមសមកាលកម្ម |
| ប្រតិកម្មលុបបំបាត់ | ប្រតិកម្មការលុបបំបាត់ Heterolytic ប្រតិកម្មការលុបបំបាត់ Pericyclic ប្រតិកម្មការលុបបំបាត់រ៉ាឌីកាល់ |
| ប្រតិកម្មជាក្រុមឡើងវិញ | ការរៀបចំឡើងវិញនូវនុយក្លេអ៊ែរ ការរៀបចំឡើងវិញដោយអេឡិចត្រូហ្វីលីក ការរៀបចំឡើងវិញរ៉ាឌីកាល់ |
| ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មនិងការកាត់បន្ថយ | ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ |
| ផ្សេងទៀត | ប្រតិកម្មដែលមានឈ្មោះក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ |
មូលនិធិវិគីមេឌា។
- ឆ្នាំ ២០១០។
ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូលីត៖
- (ភាសាអង់គ្លេសបន្ថែម ប្រតិកម្មអេឡិចត្រូហ្វីលីក) ប្រតិកម្មបន្ថែមដែលការវាយប្រហារនៅដំណាក់កាលដំបូងត្រូវបានអនុវត្តដោយភាគល្អិតអេឡិចត្រូហ្វីលដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន ឬមានកង្វះអេឡិចត្រុង។ នៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ លទ្ធផល...... វិគីភីឌា R − X + Y + → R − Y + X + (\displaystyle (\mathsf (R\!\!-\!\!X+Y^(+)))\rightarrow (\mathsf (R\!\! -\!\!Y+X^(+))))
(អេឡិចត្រូហ្វីល cationic) R − X + Y − Z → R − Y + X − Z (\displaystyle (\mathsf (R\!\!-\!\!X+Y\!\!-\!\!Z))\rightarrow ( \mathsf (R\!\!-\!\!Y+X\!\!-\!\!Z)))
វាមានក្លិនក្រអូប (រីករាលដាល) និង aliphatic (មិនសូវសាមញ្ញ) ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក។ ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកជាពិសេសសម្រាប់ប្រព័ន្ធក្លិនក្រអូបត្រូវបានពន្យល់ដោយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់នៃចិញ្ចៀនក្រអូបដែលអាចទាក់ទាញភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្លិនក្រអូបដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយទាំងក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ និងក្នុងឧស្សាហកម្ម។
(អេឡិចត្រូហ្វីលអព្យាក្រឹត)
1 / 5
សព្វវចនាធិប្បាយ YouTube
✪ ការជំនួសគ្រឿងក្រអូបអេឡិចត្រូនិច
✪យន្តការនៃការជំនួសគ្រឿងក្រអូបអេឡិចត្រូហ្វីលីក
✪ អាល់ខេន។ យន្តការនៃប្រតិកម្មបន្ថែម electrophilic ។
✪ យន្តការនៃប្រតិកម្មគីមី។ ផ្នែកទី 2 ។ ការចាត់ថ្នាក់នៃយន្តការ។ ប្រតិកម្មអេឡិចត្រូហ្វីលីក និងនុយក្លេអូហ្វីលីក។
✪ ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្ម៖ nucleophiles, electrophiles, រ៉ាឌីកាល់
យើងបាននិយាយរួចហើយអំពីចិញ្ចៀន benzene ។ តើនឹងមានអ្វីកើតឡើង? អេឡិចត្រុងអាចត្រឡប់យើងទៅរចនាសម្ព័ន្ធពីមុន ឬវាអាចលោតនៅទីនេះដោយខ្លួនឯង។ ដូច្នេះអេឡិចត្រុងមួយបានទៅអ៊ីដ្រូសែននេះ ហើយអេឡិចត្រុងទីពីរនៅតែជាកម្មសិទ្ធិរបស់មូលដ្ឋាន។
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប
សម្រាប់ប្រព័ន្ធគ្រឿងក្រអូប តាមពិតមានយន្តការមួយនៃការជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក - S E Ar. យន្តការ ស អ៊ី ១(ស្រដៀងទៅនឹងយន្តការ S N ១) - គឺកម្រណាស់ប៉ុន្តែ ស អ៊ី ២(ត្រូវគ្នាដោយការប្រៀបធៀប S N ២) - មិនកើតឡើងទាល់តែសោះ។
ប្រតិកម្ម S E Ar
យន្តការប្រតិកម្ម S E Arឬ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីកក្រអូប(ភាសាអង់គ្លេស) ការជំនួសគ្រឿងក្រអូបអេឡិចត្រូនិច) គឺជាប្រតិកម្មទូទៅបំផុត និងសំខាន់បំផុតនៃប្រតិកម្មជំនួសនៃសមាសធាតុក្រអូប និងមានពីរដំណាក់កាល។ នៅដំណាក់កាលទី 1 អេឡិចត្រូហ្វីលត្រូវបានបន្ថែម ហើយនៅដំណាក់កាលទីពីរ អេឡិចត្រុងត្រូវបានបំបែកចេញ៖
| អត្រាប្រតិកម្ម = k** |
ភាគល្អិតដែលវាយប្រហារជាធម្មតាគឺ electrophiles ខ្សោយ ដូច្នេះក្នុងករណីភាគច្រើនមានប្រតិកម្ម S E Arកើតឡើងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករ - អាស៊ីត Lewis ។ ប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ AlCl 3, FeCl 3, FeBr 3, ZnCl 2 ។
ក្នុងករណីនេះយន្តការប្រតិកម្មមានដូចខាងក្រោម (ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃក្លរីន benzene, កាតាលីករ FeCl 3):
1. នៅដំណាក់កាលដំបូង កាតាលីករធ្វើអន្តរកម្មជាមួយភាគល្អិតវាយប្រហារដើម្បីបង្កើតជាភ្នាក់ងារអេឡិចត្រូហ្វីលីកសកម្ម៖
ចំណងជើងរង
2. នៅដំណាក់កាលទីពីរតាមការពិតយន្តការត្រូវបានអនុវត្ត S E Ar:
C l − C l + F e C l 3 ⇄ C l − C l + ⋅ ⋅ ⋅ F e C l 3 − ⇄ C l + F e C l 4 − (\displaystyle (\mathsf (Cl\!\!- \!\!Cl+FeCl_(3)))\rightleftarrows (\mathsf (Cl\!\!-\!\!Cl^(+)))\!\cdot cdot cdot (\mathsf (FeCl_(3) )^(-)))\rightarrows (\mathsf (Cl^(+)FeCl_(4)^(-)))))
| អត្រាប្រតិកម្ម = k** |
H N O 3 + 2 H 2 S O 4 → N O 2 + + H 3 O + + 2 H S O 4 − (\displaystyle (\mathsf (HNO_(3)+2H_(2)SO_(4)))\rightarrow (\mathsf ( NO_(2)^(+)+H_(3)O^(+)+2HSO_(4)^(-)))))
នៅក្នុង benzenes ជំនួស, ដែលគេហៅថា ipso- ការវាយប្រហារនោះគឺការជំនួសធាតុដែលមានស្រាប់មួយផ្សេងទៀត:
ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក
ប្រតិកម្ម S E ១
យន្តការប្រតិកម្ម ស អ៊ី ១ឬ ប្រតិកម្មជំនួសអេឡិចត្រូហ្វីលីក monomolecular (
