Органическая химия. Цыбикова Д.Ц - 20 стр.

UptoLike

39 40
δ
+
O
CH
2
Å C 2,86
O – H
Cl
В случае муравьиной кислоты дефицит электронной плотно-
сти на реакционном центре (С
δ+
) больше, чем в случае уксусной
кислоты, поэтому наблюдается протонная активность. С разбо-
ром понятия мезомерного эффекта данное изменение будет пре-
дельно понятным.
-
I-эффект. Этот эффект проявляют заместители сильнее при-
тягивающие электроны, т.е. чем правее и выше находится эле-
мент, 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 появле-
нием 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 уксусной,
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- объясняются на
основе теории гибридизации Полинга: доля s-электрона больше у
радикала СНС-, чем в СН
2
=СНрадикале, ибо углеродные ато-
мы находятся соответственно, в sp- и sp
2
-гибридизации. Подроб-
ности об индукционном эффекте см. в учебном пособии (2).
Мезомерный эффект (электромерный)
Для кратных связей, т.е. для распределения π-связей, для
атомов, имеющих неподеленные пары электронов существует
особый механизм электронного смещения. Этот эффект, возни-
кающий при воздействии на молекулу, называется электромер-
ным, а для находящейся в стационарном состоянии молекулы
мезомерным и обозначается буквой М. В отличие от
I-эффекта
электромерный эффект сопровождается полным смещением од-
ной или нескольких электронных пар из октета одного атома в
октет другого без распада молекулы. В результате этого происхо-
дит образование свободных зарядов на атомах. Мезомерный эф-
фект обозначается дугообразной стрелкой:
Как следствие мезомерного эффекта является выравненность
σ- и π-связей в карбоксилатионе, нитрогруппе и гуанидоне:
Электромерный эффект объясняет механизм передачи влия-
ния атомных групп на большие расстояния по цепочке сопряжен-
ных связей. Так, в молекуле ацетальдегида водород СН
3
- группы
_
- 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<
+ -
        δ+     O                                                             δ+        O
  CH2 Å C                            2,86                           CH ≡ C Å C                                  1,84
                O–H                                                                    O–H
   Cl
    В случае муравьиной кислоты дефицит электронной плотно-             –
                                                                       I-эффекты у групп СН2=СН - и СН≡С- объясняются на
сти на реакционном центре (Сδ+) больше, чем в случае уксусной
                                                                  основе теории гибридизации Полинга: доля s-электрона больше у
кислоты, поэтому наблюдается протонная активность. С разбо-
                                                                  радикала СН≡С-, чем в СН2=СН – радикале, ибо углеродные ато-
ром понятия мезомерного эффекта данное изменение будет пре-
                                                                  мы находятся соответственно, в sp- и sp2-гибридизации. Подроб-
дельно понятным.
    -                                                             ности об индукционном эффекте см. в учебном пособии (2).
      I-эффект. Этот эффект проявляют заместители сильнее при-
тягивающие электроны, т.е. чем правее и выше находится эле-
мент, определяющий его характер, в таблице Д.И. Менделеева.           Мезомерный эффект (электромерный)
Отсюда следующий порядок изменения эффекта:                           Для кратных связей, т.е. для распределения π-связей, для
    F > Cl > Br > I;        OR > SR > SeR;                        атомов, имеющих неподеленные пары электронов существует
    O+R2 > S+R2 > Se+R2;         N+R3 > P+R3 > As+R3;             особый механизм электронного смещения. Этот эффект, возни-
    F > OR > NR2 > CR3.                                           кающий при воздействии на молекулу, называется электромер-
   Для одного и того же атома –I-эффект увеличивается с появле-   ным, а для находящейся в стационарном состоянии молекулы –
нием на нем положительного заряда. Примеры:                       мезомерным и обозначается буквой М. В отличие от –I-эффекта
    -O+R2 > OR;           -N+R2 > -NR.                            электромерный эффект сопровождается полным смещением од-
    Ненасыщенные и ароматические заместители имеют –I-            ной или нескольких электронных пар из октета одного атома в
эффект, изменение последнего в следующем порядке:                 октет другого без распада молекулы. В результате этого происхо-
                                                                  дит образование свободных зарядов на атомах. Мезомерный эф-
                                                                  фект обозначается дугообразной стрелкой:
        -C _
           = CR > -              > - CR = CR 2                           δ+                      δ+        δ-
                                                                              δ-                  ..                +        -
                                                                                      + -                         H2N = C - C<
                                                                        >C = O      >C - O: ;   H2N - C = C<
                 –
    О наличии I-эффекта винильной группы (СН2=СН-) и                     δ+ δ
                                                                                -       +   -
СН≡С- можно судить из сопоставления кислотности уксусной,               >C = C<       >C - C<
винилуксусной и пропиловой кислот:                                    Как следствие мезомерного эффекта является выравненность
                                      Pка                         σ- и π-связей в карбоксилатионе, нитрогруппе и гуанидоне:
               O                                                              -
  CH3 – C                                   4,76                         + Oδ         + O             -N       ..
                                                                        δ                                  C - NH2
                O –H                                                    -C  .. ,     -N     ,
                                                                            O:          O:
                                                                                         ..          2HN
                        +
                                                                                                       +
                   δ         O                                        Электромерный эффект объясняет механизм передачи влия-
  CH2 = CH Å CH2 – C                        4,35                  ния атомных групп на большие расстояния по цепочке сопряжен-
                             O-H                                  ных связей. Так, в молекуле ацетальдегида водород СН3- группы


                                                            39     40