Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 25 стр.

UptoLike

74 75
Электромерный эффект объясняет механизм передачи
влияния атомных групп на большие расстояния по цепочке
сопряженных связей. Так, в молекуле ацетальдегида водо-
род СН
3
- группы под влиянием карбонила подвижный.
Это же сохраняется для сорбинового альдегида:
Если не теряется цепь сопряжения, то передача М-
эффекта сохраняется. Стоит только прервать цепь сопря-
жения, то передача М-эффекта прекращается:
Водород метильной группы дезактивируется.
Далее, на основании понятий I- и Mэффектов мы
можем представить картину изменения протонного харак-
тера карбоновых кислот:
Сила кислот увеличивается от электронодефицитности
(δ
+
) на электрофильном центре карбоксилатного иона.
Эффект сопряжения в бензольном кольце
Рассмотрим электромерный (мезомерный) эффект в бен-
зольном кольце. Нам известно, что в бензольном кольце де-
локализованный секстет π- электронов. В кольце механизм
передачи влияния заместителей в о-, м- и п-положениях не-
много специфичен, т.е. зависит от места расположения.
Рассмотрим фенол и нитрофенолы:
Механизм передачи электронного влияния нитрогруппы на
гидроксил происходит через цепь сопряжения в случае о- и
п- нитрофенолов. А в случае м- изомера механизм передачи
иной, т.е. NO
2
- группа выведена из сопряжения (σ,σ- взаи-
модействие). Это сказывается на снижении кислотности.
Рассмотрим фенол (I) и о- нитрофенол (II) с точки зре-
ния мезомерного эффекта в кольце. В случае II для электро-
ноакцепторного заместителя направление м- эффекта в
кольце совпадает с действием
I-эффекта заместителя, а в
случае I для электронодонорного заместителя М
+
-эффект
направлен противоположно
I-эффекту атома кислорода.
Совокупность М + I
π
составляет эффект сопряжения и обо-
значается буквой Т:
Т = I
π
+ М
Совокупность всех влияний в молекуле называется об-
щим полярным эффектом:
- O-H
..
..
I
pKa=9,98
O - H
..
!
N=O
-
O
-
+
II
pKa=7,23
O - H
!
..
N=O
-
O
-
+
pKa= 8,40
HO
..
N=O
-
+
O
-
p
Ka=7,15
CH C
2
O
H
δ
δ
-
+
H
)
..
;
CH CH = CH - CH = CH - C
2
O
H
δ
δ
-
+
H
)
.
.
CH - CH = CH - CH - CH = CH - C
3
2
O
H
δ
δ
-
+
H C
O
O H
..
..
.
.
(
δ
δ
+
; CH C
3
O
O H
..
..
.
.
(
δ
δ
-
+
;
Cl CH C
O
O H
2
..
..
δ
δ
-
+
.
.
(
;
CH = CH C
O
O H
..
..
.
.
(
δ
δ
-
+
;
2
HC=C C
O
O H
..
..
.
.
(
δ
δ
-
+
  Электромерный эффект объясняет механизм передачи                               Эффект сопряжения в бензольном кольце
влияния атомных групп на большие расстояния по цепочке                           Рассмотрим электромерный (мезомерный) эффект в бен-
сопряженных связей. Так, в молекуле ацетальдегида водо-                       зольном кольце. Нам известно, что в бензольном кольце де-
род СН3- группы под влиянием карбонила подвижный.                             локализованный секстет π- электронов. В кольце механизм
Это же сохраняется для сорбинового альдегида:                                 передачи влияния заместителей в о-, м- и п-положениях не-



  )                  )
               -                            + δ-                              много специфичен, т.е. зависит от места расположения.
          + Oδ                             δ O
         δ                                                                       Рассмотрим фенол и нитрофенолы:
     . 2 C H ; CH
   .CH            . . 2 CH = CH - CH = CH - C H                                                       ..                 ..
                                                                                                     O-H                O-H
    H              H                                                                        ..       !      +             !
                                                                                         - O-H                     -
                                                                                            ..              N=O
                                                                                                                 -               +   -
  Если не теряется цепь сопряжения, то передача М-                                                             O                 N=O
эффекта сохраняется. Стоит только прервать цепь сопря-                                  I                II                          -
                                                                                                                                   O
жения, то передача М-эффекта прекращается:                                          pKa=9,98      pKa=7,23           pKa=   8,40
                                          +      δ-                            ..
                                 δ              O                             HO
                                                                                                 +
                                                                                                 N=O
                                                                                                     -
   CH 3- CH = CH - CH - CH = CH - C
                     2                           H                                                 O-
   Водород метильной группы дезактивируется.                                        pKa=7,15
   Далее, на основании понятий I- и M –эффектов мы                            Механизм передачи электронного влияния нитрогруппы на
можем представить картину изменения протонного харак-                         гидроксил происходит через цепь сопряжения в случае о- и
тера карбоновых кислот:                                                       п- нитрофенолов. А в случае м- изомера механизм передачи
      +       δ−                                    δ-                        иной, т.е. NO2- группа выведена из сопряжения (σ,σ- взаи-
      δ    O                             δ+    O                              модействие). Это сказывается на снижении кислотности.
    H C     .. .        ;       CH3      C     ..            ;
           O   (
           .. . H                              O
                                               ..
                                                     .
                                                     .H  (                       Рассмотрим фенол (I) и о- нитрофенол (II) с точки зре-
                                                                              ния мезомерного эффекта в кольце. В случае II для электро-
                            δ
                                -                                    δ-
               δ+      O                              δ+         O            ноакцепторного заместителя направление м- эффекта в
      Cl   CH C               ;               CH2= CH C
                                                                 .. .     ;   кольце совпадает с действием –I-эффекта заместителя, а в
             2
                      O
                       .. .
                       .. . H   (                                    (
                                                                 .. . H
                                                                 O            случае I для электронодонорного заместителя М+-эффект
                                                                              направлен противоположно –I-эффекту атома кислорода.
             δ+     O δ-
      HC=C    C                                                               Совокупность М + Iπ составляет эффект сопряжения и обо-
                      .. .
                        (
                    ..O . H
                                                                              значается буквой Т:
                                                                                 Т = Iπ + М
   Сила кислот увеличивается от электронодефицитности                            Совокупность всех влияний в молекуле называется об-
(δ+) на электрофильном центре карбоксилатного иона.                           щим полярным эффектом:

                                    74                                                                          75