+M-/-M-Effekt
Ich habe ein Problem und zwar kann es doch sein, dass sich am Benzolring z.B. eine OH-Gruppe anhängt, ein Phenol entsteht und einen positiven Mesomerieeffekt zur Folge hat. Gleichzeitig kann sich doch an dieses Phenol aber auch eine Nitrogruppe anheften mit einem negativen Mesomerieeffekt.
Jetzt meine Frage: Löschen sich beide Effekte gegenseitig aus ? Bzw. welche Folgen hat das für die Mesomerie?
4 Antworten
Falls du para-Nitrophenol meinst: ich kann mir da gerade eine Chinonstruktur als stabilsten Zustand vorstellen. Für die ortho-Stellung kann ich mir grad nichts herleiten, OC ist so lange her :/
Grüße
Ach, ortho-Chinone gibts ja auch, richtig :D Danke für die Erinnerung ;)
-M Effekte sind ja eigentlich meta-dirigierend (Nitrogruppen o.ä.), Gruppen mit +M - Effekt ortho/para-dirigierend.
Es kommt jetzt ganz drauf an, wo die gruppen stehen. Wenn die OH und die Nitrogruppe z.B. para zueinander stehen, ist alles gut und du erhälst nur die beiden meta-Produkte.
Stehen sie allerdings meta-zueinander, dann entstehen Mischungen... findet sich in den Lehrbüchern dann glaub ich unter "conflicting interests" oder so. Kannste ggf. im Clayden o.ä. nachlesen.
Verstärken werden sich die Mesomerie-Effekte natürlich nicht gegenseitig, wie ShiroTenshio behauptet.... ich sehe jedenfalls keine Grund, warum das der Fall sein sollte.
Die beiden Effekte stehen sich gewissenermaßen gegenüber. Betrachtest du die mesomeren Grenzformen, wenn du ein H-Atom abspaltest, so wirst du sehen, dass die positive Ladung durch den +M-Effekt beim O-Atom stabilisiert werden kann, da du eine mesomere Grenzform mehr bilden kannst, als beim normalen Benzol.
Bei der Nitrogruppe ist das Gegenteil der Fall, hier fällt eine übliche mesomere Grenzform der delokalisierten Ladung weg, nämlich die, wo die pos. Ladung am alpha-C der Nitrogruppe vorliegt. Hier liegen 2 positive (Teil-)Ladungen benachbart vor, was extrem ungünstig ist.
Ich vermute daher, dass der negative Effekt auf die Mesomerie der Nitrogruppe dem positiven Effekt der Hydroxy-Gruppe überwiegt. Aber sicher bin ich mir da nicht, erschiene mir aber logisch ;)
Die Mesomerie wird sogar noch verstärkt, wenn eine elektronenschiebende und eine elektronenziehende Gruppe vorhanden sind. Während die eine schiebt (+M), zieht die Andere noch zusätzlich (-M). -> Höhere Mesomerie.
Dann bekommst Du ein push–pull-System: Eine Gruppe zieht, die andere schiebt, und insgesamt ist die Elektronenverteilung ziemlich unsymmetrisch (und die Bindungen im „aromatischen“ Ring ungleich lang). Das hat z.B. drastische Folgen in der Spektroskopie, die UV-Absorptionsbanden sind stark verschoben.
Wenn Du den dirigierenden Effekt für weitere Substitutionen meinst, naja, die überlagern sich (wie eben immer). Ob dann eine eindeutige Bevorzugung einer Stellung rauskommt, hängt davon ab, ob sich die beiden Gruppen „einig“ sind oder ob sie verschieden dirigieren. Im p-Nitrophenol geht der nächste Substituent klar in die 2-Position, im m-Nitrophenol wird es dagegen kompliziert.
Interessant... ich hab das mal nachgeschaut, da ich es vorher nicht kannte... wens noch interessiert:
Ortho geht auch, allerdings sind Orthochinone weniger stabil als Parachinone. Meta geht nicht.