Dans les prochaines sous-sections, le mode d’action d’un point de vue mécanistique
de chacun des groupes orienteurs sera analysé a?n de mieux saisir les causes de cette
orientation sélective. Puisque la formation du carbocation, soit l’ion benzénium, est
l’étape limitante dans le mécanisme de la substitution électrophile aromatique, la stabilité de cet intermédiaire sera étudiée pour bien comprendre la raison pour laquelle
certains substituants dirigent l’ajout d’un nouvel électrophile en position ortho et en
position para, ou en position méta.
8.6.1 Groupes orienteurs en ortho et para
Lorsqu’un composé benzénique déjà substitué participe à une réaction de substitution
électrophile aromatique, trois intermédiaires réactionnels, plus précisément, trois ions
benzénium (carbocations) sont possibles selon les trois positions (ortho, méta et para) du
second substituant. L’analyse des stabilités relatives de ces trois carbocations permet de
déterminer les produits préférentiellement obtenus. En effet, plus un intermédiaire réactionnel est stable, plus le produit qui en découle est favorisé.
Si un composé benzénique renferme un substituant alkyle (p. ex. : le groupement
méthyle OCH 3 dans le cas du toluène), soit un substituant activant faible par effet inductif
répulsif, ce dernier favorise la formation des isomères ortho et para. La ?gure 8.22 permet d’expliquer ce résultat en illustrant tous les ions benzénium obtenus à la suite de
l’attaque du cycle benzénique du toluène sur un électrophile ainsi que leurs formes limites
de résonance.
Figure 8.22 Formes limites de résonance des ions benzénium
obtenus après l’attaque du toluène sur un électrophile qui se
lie aux positions ortho, méta et para
Carte de potentiel électrostatique du
toluène, dont le groupement OCH 3
est un substituant activant faible
8.6 Groupes orienteurs en ortho et para, et groupes orienteurs en méta
363
de chacun des groupes orienteurs sera analysé a?n de mieux saisir les causes de cette
orientation sélective. Puisque la formation du carbocation, soit l’ion benzénium, est
l’étape limitante dans le mécanisme de la substitution électrophile aromatique, la stabilité de cet intermédiaire sera étudiée pour bien comprendre la raison pour laquelle
certains substituants dirigent l’ajout d’un nouvel électrophile en position ortho et en
position para, ou en position méta.
8.6.1 Groupes orienteurs en ortho et para
Lorsqu’un composé benzénique déjà substitué participe à une réaction de substitution
électrophile aromatique, trois intermédiaires réactionnels, plus précisément, trois ions
benzénium (carbocations) sont possibles selon les trois positions (ortho, méta et para) du
second substituant. L’analyse des stabilités relatives de ces trois carbocations permet de
déterminer les produits préférentiellement obtenus. En effet, plus un intermédiaire réactionnel est stable, plus le produit qui en découle est favorisé.
Si un composé benzénique renferme un substituant alkyle (p. ex. : le groupement
méthyle OCH 3 dans le cas du toluène), soit un substituant activant faible par effet inductif
répulsif, ce dernier favorise la formation des isomères ortho et para. La ?gure 8.22 permet d’expliquer ce résultat en illustrant tous les ions benzénium obtenus à la suite de
l’attaque du cycle benzénique du toluène sur un électrophile ainsi que leurs formes limites
de résonance.
Figure 8.22 Formes limites de résonance des ions benzénium
obtenus après l’attaque du toluène sur un électrophile qui se
lie aux positions ortho, méta et para
Carte de potentiel électrostatique du
toluène, dont le groupement OCH 3
est un substituant activant faible
8.6 Groupes orienteurs en ortho et para, et groupes orienteurs en méta
363