Zum Vergleich: Zweitsubstitution von Nitrobenzol

Die Nitrogruppe übt als Erstsubstituent einen negativen Induktions-Effekt (-I-Effekt) auf den Benzolring aus. Außerdem wird die Nitrogruppe in die Mesomerie des Nitrobenzolmoleküls einbezogen. Doch im Gegensatz zur OH-Gruppe im Phenol (-> Zweitsubstitution von Phenol) wird durch die Nitrogruppe die Elektronendichte im Ring herabgesetzt. Die Nitrogruppe übt also den so genannten negativen Mesomerie-Effekt (-M-Effekt) auf den Benzolring aus. Sowohl der -I-Effekt als auch der -M-Effekt wirken elektronenziehend. Dass die Nitrogruppen elektronenziehend wirken, erkennt man auch daran, dass zum Beispiel p-Nitrophenol viel stärker sauer ist als Phenol. Das zeigt der Vergleich der pKs-Werte: 9,89 für Phenol und 7,1 für p-Nitrophenol.

Es können für die Elektronenverteilung im Nitrobenzol folgende mesomere Grenzstrukturen formuliert werden.

Durch den Elektronenabzug aus dem Ring wird dieser desaktiviert, denn durch die positive Ladung im Ring wird der Angriff eines Elektrophils erschwert. Wir erkennen anhand der Grenzstrukturen, dass die ortho- und para-Stellungen des Nitrobenzols formal positive Ladungen tragen. An diesen Stellen ist deshalb (anders als beim Phenol) keine elektrophile Substitution zu erwarten. Die Zweitsubstitution von Nitrobenzol findet (wenn überhaupt) deshalb in den meta-Stellungen statt, weil hier die Elektronendichte noch am größten ist.


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Letzte Überarbeitung: 17. Januar 2005, Dagmar Wiechoczek