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Activación y desactivación de los anillos aromáticos
Una de las formas más seguras de adquirir dominio de la química orgánica es resolver problemas de síntesis. La habilidad para planear una síntesis satisfactoria en varios pasos de una molécula compleja requiere un conocimiento práctico de los usos y las limitaciones de varios cientos de reacciones orgánicas. Es necesario saber no sólo quereacciones emplear, sino también cuándo utilizarlas. El orden en que se realizan las reacciones con frecuencia es crítico para el éxito del método total.
Ejemplo: Sintetizar el ácido p-bromobenzoico a partir de benceno.
(MOb 16). Es necesario preguntarse “¿Cuál es un precursor inmediato del ácido p-bromobenzoico?”
El análisis sintético hacia atrás (retrosintético) de la Mob 16, revela dos rutasválidas que van del benceno al ácido p-bromobenzoico.


Un segundo ejemplo de interés, es la síntesis del 4-cloro-1-nitro-2-propilbenceno (Mob. 17) a partir de benceno, en principio hay tres posibles precursores disustituidos, pero sólo uno de ellos es el adecuado.

La síntesis final de la MOb 17, se puede encarar por medio de una ruta de cuatro pasos a partir del benceno:
Primero se acila elbenceno con un cloruro de propanoilo catalizado por un acido de Lewis.
El anillo acilado luego de clora con cloro molecular. El orientador cetónico dirige a un posterior electrófilo Cl+ hacia la posición meta requerida

A continuación se realizara un pequeño estudio, para ver como se produce la entrada de un segundo grupo (E), dado que este queda sujeto a la presencia del grupo ya presente enel anillo bencénico (G). Los sustituyentes en el anillo de benceno afectan tanto la reactividad del anillo hacia posteriores sustituciones como la orientación de estas últimas.
Los grupos pueden clasificarse en tres categorías:
activadores orientadores orto-para,
desactivadores orientadores orto-para, y
desactivadores orientadores meta.

La entrada y dirección del electrófilo (E) en lasustitución electrofílica aromática en bencenos monosustituidos (G) queda gobernada por la naturaleza química del grupo G, los cuales a su vez se clasifican en activantes fuertes (orientadores orto-para), activantes moderados (orientadores orto-para), activantes débiles (orientadores orto-para), desactivantes débiles (orientadores orto-para), desactivantes fuertes (orientadores meta), a continuaciónse muestran algunos de ellos en orden decreciente, de acuerdo a su poder activante o desactivante.
Dirección
Grupo
Activación
orto-para
-NH2 , -NHR , -NR2
-OH , OR
Activantes fuertes
orto-para
-NHCOR
-OCOR
Alquenos
Activantes moderados
orto-para
-R (alquilo)
-fenilo
Activantes débiles
orto-para
-F , -Cl , -Br , -I
Desactivante débiles
meta
-CX3 (X = F, Cl, etc.)
-COOH,-COOR, -COR , -COH
-SO3H; -NO2; -NR+3 , -CN
Desactivantes fuertes
La bromación electrofílica, del metilbenceno (tolueno) da sustitución orto y para.

La bromación no es un caso particular; la nitración y la sulfonación dan los mismos resultados cualitativos, sustitución principalmente en las posiciones orto y para, en la molécula del benceno.
Sólo el ataque en las posiciones orto y para da lugara un catión hexadienilo en el que una estructura resonante tenga la carga positiva adyacente al sustituyente alquilo, dejando un carbocatión terciario, en cambio en meta ninguna de las formas resonantes deja un carbocatión terciario, por tal motivo predominan los productos orto y para dado que el intermedio es más estable, a su vez el mayoritario es el para por efectos estéricos. Seguidamente seefectúa la explicación mecanistica para el caso del bromo:

.Los sustituyentes desactivantes por efecto inductivo orientan en meta, como por ejemplo la nitración del trifluorometilbenceno, en donde el único producto es el meta.

Explicación mecanistica:

Ahora el ataque en orto y para están más desfavorecidos, dado que hay intermedios inestables, el ataque se produce en meta, de esta...