VL 6 Aromatische Substitution

Question 1

+M EFFECT

Answer 1

The Mesomeric Effect is positive (+M) when the substituent is an electron donating group. (has lone pair(s))

–O− > –NH2 > –OR > –NHCOR > –OCOR > –Ph > –CH3 > –F > –Cl > –Br > –I

auch OH

Question 2

-M EFFECT

Answer 2

The mesomeric effect is negative (–M) when the substituent is an electron-withdrawing group

-M Effect Order:

–NO2 > –CN > –SO3H > –CHO > –COR > –COOCOR > –COOR > –COOH > –CONH2 > –COO−

-CO

Question 3

Electrophilic Aromatic Substitution: Ortho

Answer 3

Substituents next to each other on a ring (1,2)

Question 4

Electrophilic Aromatic Substitution: Para

Answer 4

Substituents opposite each other on the ring (1,4)

Question 5

Electrophilic Aromatic Substitution: Meta

Answer 5

Substituents with 1 atom between on the ring (1,3)

Question 6

Electrophilic Aromatic Substitution: Ortho-, para- directors

Answer 6

O-, OH, OR, NH2, NHR, NR2, CH3, SH, SR, Halogens

Question 7

Electrophilic Aromatic Substitution: meta- directors

Answer 7

CN, Carbonyle, Sulfones, electron deficient alkyls, NO2 , Alkylammoniums

Question 8

Electrophilic Aromatic Substitution: what leads to meta

Answer 8

• M, -I —> Meta

- M, +I –> Meta

Question 9

Electrophilic Aromatic Substitution: what leads to ortho, para

Answer 9

+M, +I –> Ortho, Para

+M, -I –> Ortho, Para

Question 10

einfachen Nitrierung (elektrophile Substitution) von Benzen: benennen Sie die benötigten Edukte.

Answer 10

Electrophilic Substitution between Benzene and nitric acid

Benzen, HNO3, (H2SO4 als Katalysator)
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O

H2SO4 ist katalysator: so bildet sich Nitronium Ion

HNO3 + 2H2SO4 → NO2+ + 2HSO4- + H3O+

Question 11

Friedel Krafts Alkylierung - was für eine Reaktion

Answer 11

electrophilen aromatischen Substitution

Question 12

Friedel Krafts Alkylierung - Katalysator?

Answer 12

Lewis Säure wie FeBr3, AlCl3, BF3

Question 13

Friedel Krafts Alkylierung - Katalysator funktion?

Answer 13

Katalysator (Lewis Säure) schwächt die Bindung zwischen Halogen und Alkylrest und erhöht auf diesem die partielle positive Ladung.

Question 14

Friedel Krafts Alkylierung vs Friedel Krafts Acylierung - unterschied?

Answer 14

Alkylierung aktiviert Aromaten →
mehrfach Substitution möglich
(Substitution mit Alkyl)

Acylierung deaktiviert Aromaten → oft nur
Einfachsubstitution
(Substitution mit Carbonyl)

Question 15

Friedel Krafts Acylierung Endprodukte

Answer 15

Keton, AlCl3, HCl

Question 16

Friedel Krafts Alkylierung

Wird zweite Alkylierung durch die Anwesenheit einer Alkylgruppe erschwert oder
erleichtert? (In welcher Position zur ersten Alkylgruppe wird die Substitution hauptsächlich
stattfinden?)

Answer 16

Eine bereits vorhandene Alkylgruppe am Aromaten aktiviert den Ring gegenüber weiteren Substitutionsreaktionen. Der Grund dafür ist ihr positiver Induktiver Effekt (+I). Das hat zur Folge, dass bei Alkylierungen oft mehrfachsubstituierte Produkte isoliert werden können.

Unter relativ milden Reaktionsbedingungen sind Alkylgruppen ortho- und para-dirigierend (wegen +M und +I Effekte)

Question 17

Produkte der einfachen Friedel-Crafts-Alkylierung von Benzen mit 1-Chloropropan

Answer 17

Da als Zwischenprodukt ein Carbeniumion entsteht, kommt es zu Umlagerungen der Ladung innerhalb des Ions und meist nicht geradkettigen Substituenten. (Primäre Carbeniumionen sind deutlich instabiler als sekundäre oder tertiäre). So entsteht bei der Addition von 1-Chlorpropan als Hauptprodukt Isopropylbenzol