Новые аспекты механизма электрофильного ароматического замещения: квантово-химическая модель реакции нитрования
Нитрозирование
Сандал [8] утверждает, что причина реакционной способности NO+
в ее электроотрицательности, которая выше, чем у NO2+
. Если судить по нашим расчетам (Table V) , то это более мягкий электрофил, а причина его активности в открытости его реакционного центра, бóльшей полярности и малого размера, что сосздает более сильное электростатическое поле.
Дополнительно, хоть энтальпия реакции нитрозирования меньше, барьер активации ниже, чем в нитровании (см. сравнение реакций в Таблице VI). Следовательно, есть все основания для катализа реакции нитрования азотистой кислотой:
NO2+ + HNO2 ⇒ NO+ + HNO3
NO+ + ArH ⇒ Ar–NO + H+
Ar–NO + H+ + HNO3 ⇒ Ar–NO2 + HNO2
HNO3 | HNO2 | ||||
---|---|---|---|---|---|
ΔΔHf газ | ΔΔHf ж.ф. | ΔΔHf ж.ф. | ΔΔHf газ | ||
C6H6, H+, HNO3 | 0 | 0 | 0 | 0 | C6H6, H+, HNO2 |
C6H6, H2NO3+ | −105 | 73 | 74 | −98 | C6H6, H2NO2+ |
C6H6, NO2+, H2O | −116 | 46 | 54 | −104 | C6H6, NO+, H2O |
[O2N+ … C6H6]≠, H2O | −112 | 89 | 84 | −116 | [ON+ … C6H6]≠, H2O |
O2N-C6H6+, H2O | −125 | 69 | 78 | −126 | ON-C6H6+, H2O |
O2N-C6H5, H+, H2O | −19 | −25 | −13 | −8 | ON-C6H5, H+, H2O |