- Hiệu ứng khụng gian loại 1: Nhúm Xở vị trớ ortho cản trở sự tấn cụng của
a. Kết quả tớnh toỏn cho thấy:
* Về mật độ điện tớch
- Bảng 3.1 cho thấy : Mật độ điện tớch trong vũng của phõn tử C6H5NH2 tăng so với C6H6, đặc biệt ở vị trớ octo và para. Như vậy tỏc nhõn NO2+ tấn cụng vào C6H5NH2 dễ dàng hơn C6H6 và ưu tiờn vào vị trớ octo, para.
- Bảng 3.2 cho thấy :
Cỏc sản phẩm trung gian cả 1 và 2 lần thế mà tỏc nhõn NO2+ tấn cụng vào vị trớ octo và para thỡ điện tớch dương được giải toả nhiều hơn do đú ổn định hơn ở vị trớ meta.
Cỏc sản phẩm trung gian của C6H5NH2 cú điện tớch dương được giải toả mạnh hơn do đú đều ổn định hơn cỏc sản phẩm trung gian tương ứng của C6H6.
Vậy nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm và đinh hướng nhúm thế mới vào vị trớ octo và para.
- Bảng 3.3 cho thấy : Mật độ điện tớch tại cỏc vị trớ octo và para với nhúm NH2
õm nhất, nhúm thế tiếp theo sẽ vào vị trớ octo và para với nhúm NH2.
Như vậy khi trong vũng cú nhúm NO2 và NH2 thỡ nhúm thế tiếp theo sẽ định hướng theo nhúm NH2.
* Về năng lượng : - Bảng 3.5 cho thấy :
Cỏc sản phẩm trung gian 1 và 2 lần thế ứng với vị trớ octo và para đều bền hơn và dễ hỡnh thành hơn cỏc sản phẩm trung gian ứng với vị trớ meta. Do đú tốc độ thế octo, para nhanh hơn thế meta.
Trang 42 Cỏc sản phẩm trung gian của C6H5NH2 đều bền hơn và dễ hỡnh thành hơn sản phẩm trung gian tương ứng của C6H6. Điều này chứng tỏ tốc độ thế vào C6H5NH2 nhanh hơn thế vào C6H6.
Hiện tượng TOCTO bền hơn, dễ hỡnh thành hơn TPARA : Nguyờn nhõn cú thế là nhúm NH2 và nhúm NO2 ở vị trớ octo cú thể xuất hiện liờn kết hiđro nội phõn tử làm giảm năng lượng của hệ.
- Bảng 3.6 cho thấy :
Sản phẩm 1 lần thế octo bền nhất, dễ hỡnh thành nhất, nờn nhiệt của quỏ trỡnh thế octo nhỏ nhất.
Trong cỏc sản phẩm 2 lần thế thỡ 2,6-(NO2)2C6H3NH2 bền hơn, dễ hỡnh thành hơn 2,4-(NO2)2C6H3NH2. Vậy nhiệt của quỏ trỡnh thế octo nhỏ hơn thế para.
So sỏnh cỏc sản phẩm 1,2 và 3 lần thế : o-NO2C6H4NH2; 2,6 –
(NO2)2C6H3NH2 và 2,4,6-(NO2)3C6H2NH2 thỡ 2,4,6-(NO2)3C6H2NH2 khú hỡnh thành nhất, sau đú đến 2,6-(NO2)2C6H3NH2 và cuối cựng là o-NO2C6H4NH2.
Kết quả tớnh đó chỉ rừ việc đưa thờm nhúm NO2 vào vũng benzen ngày càng khú.
Cỏc sản phẩm thế của C6H5NH2 bền hơn, dễ hỡnh thành hơn sản phẩm thế của C6H6. Chứng tỏ nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm.
Như vậy, theo tớnh toỏn:
- Nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm, định hướng octo, para. - Nhúm NO2 phản hoạt hoỏ nhõn thơm.
- Trong vũng cú 2 nhúm NO2 và NH2 thỡ nhúm thế tiếp theo được định hướng theo nhúm NH2.