1.      Kaidah mekanisme masuknya subtituen aromatik gugus pengarah orto, meta dan para?

Jawab :

Suatu benzena yang sudah tersubtitusi dapat mengalami subtitusi kedua dan menghasilkan disubtitusi benzena. Struktur dari subtitusi pertama menentukan tempat dari subtitusi yang kedua dari benzena. Perubahan ini kemudian mengubah sifat-sifat fisik senyawa. Setiap gugus yang terikat pada cincin akan mempengaruhi reaktivitas cincin dan juga menentukan orientasi subtitusi. Bila suatu pereaksi elektrofilik menyerang cincin aromatik maka gugus yang telah terikat pada cincin aromatik, gugus yang telah terikat pada cincinlah yang menetukan dimana dan bagaimana penyerapan tersebut. Subtituen yang sudah ada pada cincin aromatik yang menentukan posisi yang diambil oleh subtituen. Contohnya campuran orto dan para-nitrotoluena

.

a.       Gugus pengarah orto dan para ( Aktivator )

Gugus pada cincin akan mengarahkan subtituen yang baru masuk pada posisi orto , para atau meta sesuai dengan gugus mulanya. Gugus mula tersebut yang dikatakan sebagai penentu orientasi. Gugus yang merupakan activator yang kuat adalah gugus pengarah orto, para. Orientasi ini terutama disebabkan oleh kemampuan subtituen pengaktif kuat untuk melepaskan elektron.

Padareaksi nitrasi pada toluena, dapat dilihat bahwa ion nitronium dapat menyerang karbon cincin yang posisinya terhadap orto, meta atau para terhadap gugus meta.

Pada salah satu dari ketiga penyumbang resonansi pada ion benzenonium untuk subtitusi orto atau para, muatan positif berada pada karbon yang pembawa metil. Penyumbang resonansi adalah karbokation tersier dan lebih stabil daripada penyumbanglainnya yang merupakan karbokation sekunder. Sebaliknya pada serangan meta, semua penyumbang karbokation sekunder , muatan positif pada ion benzenonium tidak pernah bersebelahan subsituen metil. Maka, gugus metil ialah pengarah orto, para karena reaksi ini dapat berlangsung melalui karbokation yang stabil.

b.      Gugus pengarah meta

Suatu pengarah meta mempunya atom bermuatan positif atau sebagian positif yang terikat cincin benzena. Dalam reaksi nitrobenzene, gugus nitronya tidak menambah kestabilan intermidietnya. Karena sebuah struktr resonansi mengandung atom muatan positif yang berdekatan. Oleh karena itu subtitusi terjadi lebih banyak pada tempat meta. Pada nitrobenzena, nitrogen memiliki muatan formal +1 sebagaimana ditunjukkan pada strukturnya. Persamaan untuk pembentukan ion intermidiet ialah salah satu penyumbang hybrid resonansi intermidiet untuk subtitusi orto atau para memiliki dua macam ppositif yang bersebelahan, yaitu susunan yang sangat tidak diinginkan. Sebab muatan nya saling tolak-menolak.

Setiap gugus pengarah meta di hubungkan ke cincin aromatik oleh suatu atom yang merupakan bagian dari ikatan rangkap atau ikatan rangkap tiga dimana dengan ujung lainnya ialah atom yang lebih elektronegatif daripada karbon seperti atom oksigen dan nitrogen.

Semua gugus yang serupa itu akan menjadi pengarah meta karena alasan yang sama seperti gugus nitro yang bersifat meta. Jadi, semua gugus dengan atom yang langsung melekat pada cincin aromatik yang bermuatan positif atau bagian dari merupakan ikatan majemuk dengan unsur yang lebih elektronegatif ialah pengarah meta.