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Concetti Chiave

  • I gruppi meta-orientanti evitano l'instabilità tra cariche positive, preferendo la posizione meta per evitare repulsione tra cariche simili.
  • Un gruppo meta-orientante è legato all'anello aromatico attraverso un atomo con doppio o triplo legame, collegato a un atomo più elettronegativo, causando una parziale carica positiva.
  • Per una reazione efficace, l'elettrofilo deve essere forte; se non lo è, è necessario un catalizzatore per aumentarne la forza.
  • La sostituzione, e non l'addizione, è necessaria per recuperare l'aromaticità e l'energia di risonanza, dopo la perdita iniziale di stabilità.
  • Un catalizzatore può trasformare ogni gruppo sostituente in un elettrofilo forte, essenziale per il processo di sostituzione.

Gruppi meta-orientanti

I gruppi meta orientati: nella conformazione orto o para orientata troviamo una situazione in cui la carica positiva del C è in corrispondenza della carica positiva del sostituente: questa è una situazione molto instabile, dato che le due cariche si respingono; al contrario, in conformazione meta, questo non si verifica e abbiamo le tre normali forme di risonanza: si tenderanno quindi a formare molecole con sostituenti in posizione meta.
Si può generalizzare il ragionamento dicendo che tutti i gruppi meta-orientati sono legati all’anello aromatico con un atomo che, tramite un doppio o triplo legame, è anche legato a un atomo più elettronegativo: in questi casi sull’atomo legato all’anello ci sarà parziale carica positiva.
Osservazioni
- L'elettrofilo deve essere forte, se non lo è c'è bisogno di un catalizzatore che lo faccia diventare tale;
- dal punto di vista energetico occorre recuperare l'aromaticità, e questo si ha con la sostituzione, non l'addizione
- nel primo stadio perdo energia di risonanza e stabilità in conseguenza della distruzione del sistema aromatico 6π: questo step richiede energia e dunque un elettrofilo forte;
- nel secondo stadio recupero l'aromaticità e quindi l'energia di risonanza; ciò non potrebbe avvenire con l’addizione;
- un catalizzatore rende ogni gruppo che funge da sostituente un elettrofilo forte.

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