10.5 • Réactions de substitution électrophile (SE2)
159
Nous avons raisonné sur l’état initial en examinant les charges
partielles au niveau des différents carbones benzéniques. Une étude
rigoureuse du phénomène nécessiterait l’analyse de la stabilité des
différentes formes limites du complexe de Wheland substitué par R 1 .
Influence du substituant sur la réactivité : activationdésactivation
Les substituants donneurs par effet inductif (–CH 3 , –C(CH 3 ) 3 ) ou par
effet mésomère (–OH, –OR, –NR 2 ) vont, comme nous venons de le
voir, augmenter la densité électronique sur le cycle au niveau des
positions ortho et para et, par conséquent, augmenter la vitesse de
réaction par rapport au benzène : on dira qu’il y a activation du cycle
benzénique. Par contre, les substituants attracteurs (NO 2 , + NR 3 ,
CO 2 R, C≡N, SO 3 H…) vont désactiver le cycle et la vitesse de substitution électrophile diminuera par rapport à la même réaction sur le
benzène.
Les halogènes (F, Cl, Br, I) sont un cas particulier. Ceux-ci sont donneurs par effet mésomère, ils seront donc, d’après ce qui précède, ortho et para orientateurs. Cependant,
l’effet inductif attracteur de ces halogènes n’étant pas tout à fait négligeable, la
charge δ apparaissant au niveau des positions ortho et para est très faible, la vitesse
de la substitution électrophile sera inférieure à celle observée avec le benzène - il y a
donc également désactivation du cycle.
Ces observations peuvent se résumer par les règles d’Holleman où
l’on classe les substituants en trois groupes :
Enfin, il est important de mentionner que, dans tous les cas que
nous avons envisagés, il peut y avoir des polysubstitutions.
1. Les groupes ortho et para directeurs activants :
Alkyle, NR 2 , OH, OR.
2. Les groupes ortho et para directeurs désactivants :
F, Cl, Br, I.
3. Les groupes méta directeurs désactivants :
NO 2 , SO 2 H, COOH, CHO, COR.
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Nous avons raisonné sur l’état initial en examinant les charges
partielles au niveau des différents carbones benzéniques. Une étude
rigoureuse du phénomène nécessiterait l’analyse de la stabilité des
différentes formes limites du complexe de Wheland substitué par R 1 .
Influence du substituant sur la réactivité : activationdésactivation
Les substituants donneurs par effet inductif (–CH 3 , –C(CH 3 ) 3 ) ou par
effet mésomère (–OH, –OR, –NR 2 ) vont, comme nous venons de le
voir, augmenter la densité électronique sur le cycle au niveau des
positions ortho et para et, par conséquent, augmenter la vitesse de
réaction par rapport au benzène : on dira qu’il y a activation du cycle
benzénique. Par contre, les substituants attracteurs (NO 2 , + NR 3 ,
CO 2 R, C≡N, SO 3 H…) vont désactiver le cycle et la vitesse de substitution électrophile diminuera par rapport à la même réaction sur le
benzène.
Les halogènes (F, Cl, Br, I) sont un cas particulier. Ceux-ci sont donneurs par effet mésomère, ils seront donc, d’après ce qui précède, ortho et para orientateurs. Cependant,
l’effet inductif attracteur de ces halogènes n’étant pas tout à fait négligeable, la
charge δ apparaissant au niveau des positions ortho et para est très faible, la vitesse
de la substitution électrophile sera inférieure à celle observée avec le benzène - il y a
donc également désactivation du cycle.
Ces observations peuvent se résumer par les règles d’Holleman où
l’on classe les substituants en trois groupes :
Enfin, il est important de mentionner que, dans tous les cas que
nous avons envisagés, il peut y avoir des polysubstitutions.
1. Les groupes ortho et para directeurs activants :
Alkyle, NR 2 , OH, OR.
2. Les groupes ortho et para directeurs désactivants :
F, Cl, Br, I.
3. Les groupes méta directeurs désactivants :
NO 2 , SO 2 H, COOH, CHO, COR.