III. 4.5 Kết quả tính các tham số hoá học lợng tử chất tham gia, sản phẩm trung gian, sản phẩm tạo thành khi thế NO2+ vào C6H5OH.
a. Mật độ điện tích:
Bảng13: Cho thấy trong phân tử C6H5OH, mật độ điện tích trên nguyên tử cacbon ở vị trí octo, para âm hơn và âm hơn benzen. Vậy nhóm OH là nhóm hoạt hóa nhân thơm và định hớng octo, para.
=> ΝΟ+2 u tiên tấn công vào vị trí octo, para.
Bảng 14: Cho thấy điện tích dơng trong các sản phẩm trung gian octo, para
đợc giải tỏa tốt hơn nên bền hơn.
Bảng15: Trong các sản phẩm thế, mật độ điện tích của cacbon ở vị trí octo,
para âm hơn ở vị trí meta .
Nh vậy kết quả tính toán mật độ điện tích của sản phẩm trung gian, sản phẩm thế nitro của phenol chứng tỏ rằng nhóm OH là nhóm hoạt hóa nhân thơm mạnh và định hớng octo, para. Nhóm NO2 không ảnh hởng tới hớng thế tiếp theo.
b. Năng lợng:
1. Bảng 17 cho thấy năng lợng toàn phần, nhiệt hình thành của sản phẩm thế ở vị trí octo, para tơng đơng nhau và âm hơn so với vị trí meta. Vậy các sản phẩm octo, para bền hơn so với sản phẩm meta. Nếu phân tử có cả nhóm OH và nhóm NO2 thì nhóm OH quyết định hớng thế tiếp theo.
Sản phẩm o- NO2 -C6H4 -OH có năng lợng toàn phần, năng lợng eletron, nhiệt hình thành âm hơn p-NO2 -C6H4 -OH một chút, chứng tỏ bền hơn . Điều này có thể giải thích là có sự tạo liên kết cầu hiđro giữa nhóm NO2 với nhóm OH làm giảm năng lợng hệ.
2. Sản phẩm trung gian, sản phẩm 2,4(NO2)2 C6H3OH có năng lợng toàn phần, năng lợng eletron, nhiệt hình thành âm hơn sản phẩm 2,6(NO2)2 C6H3OH nên bền hơn do ít bị ảnh hởng không gian hơn.
3. Bảng 17 cho thấy nhiệt hình thành của p-NO2 -C6H4-OH âm hơn của 2,4(NO2)2 C6H3OH, của 2,4(NO2)2 C6H3OH âm hơn 2,4,6(NO2)3 C6H2OH và tất cả đều kém âm hơn C6H5OH chứng tỏ việc đa thêm nhóm NO2 vào vòng benzen ngày càng khó khăn hơn. OH