Влияние заместителей на скорость замещения

О характере влияния различных заместителей в бензольном кольце на реакционную способность соединения нам уже известно. Заместители 1 рода способствуют реакции, а заместители 2 рода и галогены затрудняют электрофильное замещение. Теперь эти известные факты необходимо объяснить в рамках постулированного механизма.

Лимитирующей стадией в реакции замещения является стадия образования σ-комплекса, который представляет собой карбокатион. Известно, что чем устойчивее карбокатион, тем легче он образуется. Отсюда следует, что любой фактор, приводящий к повышению стабильности σ-комплекса, облегчит его образование и будет способствовать реакции. В случае карбокатиона, являющегося электронодефицитной частицей, таким фактором является подача заместителем электронов к бензольному кольцу. Понятно поэтому, что электронодонорные заместители способствуют электрофильному замещению, а электроноакцепторные заместители – препятствуют реакции

Влияние заместителей в бензольном кольце на реакционную способность в реакциях электрофильного замещения может быть весьма значительным. Так, при нитровании нитробензол в миллион раз менее активен, чем бензол. В то же время анилин также в миллион раз активнее бензола. Некоторые заместители на активность бензольного кольца влияют не столь значительно. При нитровании толуол лишь в 25 раз активнее бензола, а хлористый бензил уступает ему всего в 3 раза.