Química Orgânica 2 · Revisão de substituição aromática para a prova
Why does aniline give meta product in mixed acid?
Condições: Aniline is added to concentrated HNO₃/H₂SO₄ at low temperature. A large share of the nitro product is 3-nitroaniline, even though –NH₂ is normally a strongly activating ortho/para director.
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
A pergunta
What explains the meta product?
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Resposta correta In strong acid the amine is protonated to anilinium; –NH₃⁺ has no lone pair and acts as a deactivating meta director.
Anilinium (pKa ≈ 4.6) is fully formed in mixed acid. Its positive nitrogen withdraws electrons and destabilises ortho/para arenium ions, so meta attack competes.
Esta não –NH₂ directs meta by resonance, just as –NO₂ does.
A neutral –NH₂ donates its lone pair and directs ortho/para; it only behaves like a meta director once protonated.
Esta não Nitronium binds to the nitrogen lone pair and is delivered to the meta carbon.
Delivery from nitrogen would reach the ortho carbon, not meta; in any case the nitrogen is protonated and has no free lone pair.
Esta não The –NH₂ group blocks the ortho and para positions sterically.
–NH₂ is small and cannot block the distant para position; the effect is electronic.
Solução explicada
The base strength of the substituent matters in strong acid. Neutral aniline is a powerful ortho/para director, but almost all of it is present as anilinium, whose –NH₃⁺ group behaves like other positively charged substituents: deactivating and meta-directing. Protecting the nitrogen as an acetamide (acetanilide) keeps it unprotonated and restores para selectivity.
O que você vai praticar
Explain how protonation of an amino group in strong acid converts an ortho/para director into a meta director.
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