- Tạo liờn kết hidro nội phõn tử:
b. Thực nghiệm:
3.2.2.2. Thảo luận về hướng thế brom vào C6H5NH2 Kết quả tớnh toỏn cho thấy:
Kết quả tớnh toỏn cho thấy:
* Về mật độ điện tớch - Bảng 3.7 cho thấy:
Cỏc sản phẩm trung gian cả 1 và 2 lần thế mà tỏc nhõn Br+ tấn cụng vào vị trớ octo và para điện tớch dương được giải toả mạnh hơn do đú ổn định hơn ở vị trớ meta.
Cỏc sản phẩm trung gian của C6H5NH2 điện tớch dương được giải toả mạnh hơn do đú đều ổn định hơn cỏc sản phẩm trung gian tương ứng của C6H6.
Qua đú cú thể kết luận: Nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm và định hướng octo, para.
- Bảng 3.8 cho thấy: Nhúm thế tiếp theo sẽ vào vị trớ octo và para với nhúm NH2, đặc biệt là cỏc vị trớ octo, para với cả nhúm NH2 và Br.
Như vậy: Khi trong vũng cú nhúm NH2 và Br thỡ nhúm thế tiếp theo sẽ được định hướng theo nhúm NH2. Cả nhúm NH2 và nhúm Br đều định hướng octo, para.
* Về năng lượng: - Bảng 3.9 cho thấy:
Sản phẩm trung gian 1 và 2 lần thế ứng với vị trớ octo, para đều bền hơn và dễ hỡnh thành hơn cỏc sản phẩm trung gian ứng với vi trớ meta. điều này chứng tỏ tốc độ thế octo, para nhanh hơn thế meta.
Sản phẩm trung gian 1 lần thế của C6H5NH2 bền hơn và dễ hỡnh thành hơn của C6H6. Chứng tỏ tốc độ thế vào C6H5NH2 nhanh hơn thế vào C6H6.
Sản phẩm trung gian p-BrC6H5NH2 bền hơn, dễ hỡnh thành hơn o-
BrC6H5NH2; 2,4-(Br)2C6H4NH2 bền hơn, dễ hỡnh thành hơn 2,6-(Br)2C6H4NH2 là do hiệu ứng octo.
Vậy nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm và định hướng octo, para. - Bảng 3.10 cho thấy:
Sản phẩm thế para bền nhất, dễ hỡnh thành nhất, tiếp theo là sản phẩm thế meta, cuối cựng là sản phẩm thế octo. Do nhiệt của quỏ trỡnh thế para nhỏ nhất.
Hiện tượng sản phẩm thế octo kộm bền hơn, khú hỡnh thành hơn sản phẩm thế meta là do ảnh hưởng của hiệu ứng khụng gian ở vị trớ octo.
Sản phẩm thế 1 vị trớ octo, 1 vị trớ para bền nhất, dễ hỡnh thành nhất, sau đú đến sản phẩm thế 2 vị trớ octo và cuối cựng là sản phẩm thế 2 vị trớ meta càng chứng tỏ nhiệt của quỏ trỡnh thế octo, para nhỏ hơn thế meta.
Trong 3 sản phẩm: p-BrC6H4NH2 ; 2,4-(Br)2C6H3NH2 ; 2,4,6- (Br)3C6H2NH2 thỡ 2,4,6-(Br)3C6H2NH2 dễ hỡnh thành nhất, sau đú đến p-
BrC6H4NH2 và cuối cựng là 2,4-(Br)2C6H3NH2. Điều này chứng tỏ, nhúm NH2 hoạt hoỏ đồng thời cả 3 nguyờn tử H ở cỏc vị trớ octo, para với nhúm NH2. Và việc đưa thờm từng nguyờn tử Br vào vũng benzen ngày càng khú.
Cỏc sản phẩm thế của C6H5NH2 bền hơn và dễ hỡnh thành hơn cỏc sản phẩm thế của C6H6. Riờng sản phẩm thế octo khú hỡnh thành hơn do hiệu ứng octo chứng tỏ nhúm NH2 hoạt hoỏ nhõn thơm.
Từ cỏc nhận xột trờn chỳng tụi đưa ra kết luận sau: Trong phản ứng Brom hoỏ C6H5NH2, cả mật độ điện tớch và năng lượng đều cho thấy sự phự hợp giữa tớnh toỏn với thực nghiệm và lý thuyết:
- NH2 là nhúm hoạt hoỏ nhõn thơm, định hướng octo, para. - Br là nhúm hoạt hoỏ nhõn thơm, định hướng octo, para. - NH2 là nhúm thế định hướng mạnh hơn Br.