Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 24 стр.

UptoLike

74 75
Cl
В случае муравьиной кислоты дефицит электронной
плотности на реакционном центре (С
δ+
) больше, чем в
случае уксусной кислоты, поэтому наблюдается протонная
активность. С разбором понятия мезомерного эффекта
данное изменение будет предельно понятным.
-
I – эффект. Этот эффект проявляют заместители силь-
нее притягивающие электроны, т.е. чем правее и выше на-
ходится элемент, определяющий его характер, в таблице
Д.И. Менделеева. Отсюда следующий порядок изменения
эффекта:
F > Cl > Br > I; OR > SR > SeR;
O
+
R
2
> S
+
R
2
> Se
+
R
2
; N
+
R
3
> P
+
R
3
> As
+
R
3
;
F > OR > NR
2
> CR
3
.
Для одного и того же атома
I – эффект увеличивается с
появлением на нем положительного заряда. Примеры:
-O
+
R
2
> OR -N
+
R
2
> -NR
Ненасыщенные и ароматические заместители имеют
I
эффект, изменение последнего в следующем порядке:
О наличии
I – эффекта винильной группы (СН
2
=СН-) и
СНС- можно судить из сопоставления кислотности ук-
сусной, винилуксусной и пропиловой кислот:
Pк
а
O
CH
3
– C 4,76
O –H
δ
+
O
CH
2
= CH Å CH
2
– C 4,35
O - H
δ
+
O
CH C Å C 1,84
O – H
I – эффекты у групп СН
2
=СН - и СНС- объясня-
ются на основе теории гибридизации Полинга: доля s –
электрона больше у радикала СНС-, чем в СН
2
=СНради-
кале, ибо углеродные атомы находятся, соответственно, в sp
и sp
2
гибридизации. Подробности об индукционном эффек-
те см. в учебном пособии (с.15).
Мезомерный эффект (электромерный)
Для кратных связей, т.е. для распределения π-связей, для
атомов имеющих неподеленные пары электронов существу-
ет особый механизм электронного смещения. Этот эффект,
возникающий при воздействии на молекулу, называется
электромерным, а для находящейся в стационарном состоя-
нии молекулы называется мезомерным и обозначается бук-
вой М. В отличии от
I- эффекта электромерный эффект со-
провождается полным смещением одной или нескольких
электронных пар из октета одного атома в октет другого без
распада молекулы. В результате этого происходит образо-
вание свободных зарядов на атомах. Мезомерный эффект
обозначается дугообразной стрелкой.
Как следствие мезомерного эффекта является выравнен-
ность σ- и π-связей в карбоксилатионе, нитрогруппе и гуа-
нидоне.
_
- C
=
CR
>
-
>
- CR = CR
2
-C
O
O:
..
δ
δ
-
+
,
-N
O
O:
..
+
,
C
- NH
2
..
N
NH
2
-
+
>C = O
δ
δ
-+
>C - O:
-
+
;
H
2
N - C = C<
..
δ
δ
-
+
H N = C - C
<
2
+-
>C = C<
δ
δ
+
-
>C - C<
+ -
   Cl                                                                         δ+     O
   В случае муравьиной кислоты дефицит электронной            CH ≡ C Å C                                     1,84
плотности на реакционном центре (Сδ+) больше, чем в                                 O–H
случае уксусной кислоты, поэтому наблюдается протонная
активность. С разбором понятия мезомерного эффекта            –
                                                                I – эффекты у групп СН2=СН - и      СН≡С- объясня-
данное изменение будет предельно понятным.                  ются на основе теории гибридизации Полинга: доля s –
   -
    I – эффект. Этот эффект проявляют заместители силь-     электрона больше у радикала СН≡С-, чем в СН2=СН – ради-
нее притягивающие электроны, т.е. чем правее и выше на-     кале, ибо углеродные атомы находятся, соответственно, в sp
ходится элемент, определяющий его характер, в таблице       и sp2 гибридизации. Подробности об индукционном эффек-
Д.И. Менделеева. Отсюда следующий порядок изменения         те см. в учебном пособии (с.15).
эффекта:
   F > Cl > Br > I;       OR > SR > SeR;                       Мезомерный эффект (электромерный)
   O+R2 > S+R2 > Se+R2;        N+R3 > P+R3 > As+R3;            Для кратных связей, т.е. для распределения π-связей, для
   F > OR > NR2 > CR3.                                      атомов имеющих неподеленные пары электронов существу-
   Для одного и того же атома –I – эффект увеличивается с   ет особый механизм электронного смещения. Этот эффект,
появлением на нем положительного заряда. Примеры:           возникающий при воздействии на молекулу, называется
   -O+R2 > OR           -N+R2 > -NR                         электромерным, а для находящейся в стационарном состоя-
   Ненасыщенные и ароматические заместители имеют –I        нии молекулы называется мезомерным и обозначается бук-
– эффект, изменение последнего в следующем порядке:         вой М. В отличии от –I- эффекта электромерный эффект со-
           _ CR > -
                                                            провождается полным смещением одной или нескольких
        -C =                   > - CR = CR 2                электронных пар из октета одного атома в октет другого без
                                                            распада молекулы. В результате этого происходит образо-
   О наличии –I – эффекта винильной группы (СН2=СН-) и      вание свободных зарядов на атомах. Мезомерный эффект
СН≡С- можно судить из сопоставления кислотности ук-         обозначается дугообразной стрелкой.
сусной, винилуксусной и пропиловой кислот:                         δ+                         δ+        δ-
                                                                        δ-                     ..                +        -
                                       Pка                        >C = O
                                                                                 + -
                                                                               >C - O: ;     H2N - C = C<      H2N = C - C<
              O                                                    δ+ δ
                                                                          -          +   -
   CH3 – C                            4,76                        >C = C<          >C - C<
               O –H                                           Как следствие мезомерного эффекта является выравнен-
                                                            ность σ- и π-связей в карбоксилатионе, нитрогруппе и гуа-
                   δ+      O                                нидоне.
  CH2 = CH Å CH2 – C                    4,35                            -
                           O-H                                       Oδ      + O           -N       ..
                                                                δ+                             C - NH
                                                                -C    .. , -N         ,                2
                                                                      O:          O:
                                                                                   ..     2HN+
                          74                                                                      75