Биоорганическая химия. Братцева И.А - 11 стр.

UptoLike

21
ризация не ограничивается только одной σ-связью, а распространяется по
цепи и ведет к появлению на атомах
частичных зарядов (δ):
δ
III
+
δ
II
+ δ
I
+ δ+ δ-
С С С С X
Таким образом, заместитель
Х вызывает поляризацию не только
«своей» σ-связи с атомом углерода, но передает влияние (проявляет эф-
фект) и на соседние σ-связи. Такой вид электронного влияния называется
индуктивным и обозначается I.
Индуктивный эффектэто передача электронного влияния замес-
тителя по цепи σ-связей.
Направление индуктивного эффекта заместителя принято качествен-
но оценивать сравнением с атомом водорода, индуктивный эффект кото-
рого принят за 0 (связь С-Н считают практически неполярной)
δ
+ δ- δ- δ+
R
СН
2
Х R СН
2
Н R СН
2
У
Х: -I Н: I = 0 У: +I
Заместитель
X, притягивающий электронную плотность σ-связи
сильнее, чем атом водорода,
проявляет отрицательный индуктивный
эффект, -I. Если же заместитель У по сравнению с атомом Н увеличива-
ет электронную плотность в цепи, то он проявляет
положительный ин-
дуктивный эффект, +I. Графически I-эффект изображается стрелкой,
совпадающей с положением валентной черточки и направленной острием
в сторону более электроотрицательного атома.
+I-Эффектом обладают
алкильные группы, атомы металлов, анионы.
С
CH
3
CH
3
H
3
C
H
CH
3
CH
3
: +I CH
3
: +I
Изобутан Толуол
(2-метилпропан) (метилбензол)
Большинство заместителей обладает -I-эффектом и тем большим, чем
выше электроотрицательность атома, образующего ковалентную связь с
атомом углерода.
δ+ δ- δ
I
+
δ
II
+
δ-
CH
3
Cl
CH
3
CH
2
OH
COOH
Cl: -I OH: -I COOH: -I
22
Индуктивный эффект из-за слабой поляризуемости σ-связи затухает
через 3-4 σ-связи в цепи. Его действие наиболее сильно проявляется на
двух ближайших к заместителю атомах углерода.
Мезомерный эффект
Если индуктивный эффект имеет место всегда, когда в молекуле есть
атомы с различной электроотрицательностью, то для проявления
мезо-
мерного эффекта
необходимо наличие в молекуле сопряженного участка
(присутствие чередующихся одинарных и двойных связей). Мезомерный
эффект также называют
эффектом сопряжения, так как передача влия-
ния происходит по системе π-связей.
Мезомерный эффект (М-эффект) – это передача электронного влия-
ния заместителя по системе π-связей.
Заместители, повышающие электронную плотность в сопряженной
системе проявляют
положительный мезомерный эффект, +М. Положи-
тельным мезомерным эффектом обладают заместители, содержащие атомы
с неподеленной электронной парой или целым отрицательным зарядом.
OH
NH
2
Cl
.. .. ..
ОН: +М Н
2
N: +M Cl: +M
Фенол Анилин Хлорбензол
 







Заместители, оттягивающие электронную плотность из сопряженной
системы, проявляют
отрицательный мезомерный эффект, -М. К ним от-
носятся ненасыщенные группировки, положительно заряженные атомы.
C
OHO
CH
2
CH C O
H
S
OHO
O
СНО: -М СООН: -М SO
3
H: -М

  


 






 
Перераспределение (смещение) общего электронного облака под дей-
ствием М-эффекта графически обозначается изогнутыми стрелками, на-
чало которых показывает, какие
р- или π-электроны смещаются, а конец
связь или атом, к которым они смещаются. На концевых атомах с со-
пряженной цепи обычно указывают частичные заряды. В отличие от ин-