Гелиос x1047

Индуктивный и мезомерный эффекты. Цель урока. Продолжить развитие понятий о типах химических реакций. Способствовать формированию понятий о мезомерном и индуктивном эффектах как о проявлении взаимного влияния атомов в молекулах

Различают 2 вида полярных эффектов: - индуктивный (I-эффект) -мезомерный (M-эффект)

«Тот эффект, который оказывает атом или группа атомов на электронную плотность у соседнего центра и который обусловлен электроотрицательностью атома, называется индуктивным эффектом». Он действует через σ- связи. Обычно электронная плотность смещена к более электроотрицательному атому. ИНДУКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ (I-эффект)

Индуктивный эффект можно определить и так. «I-эффект – это смещение электронной плотности по σ-связи». Обычно точкой отсчёта служит СН связь. Она практически не полярная (I=0) Примеры индуктивного эффекта: С δ+ X δ– С δ+ Cl δ– - I- эффект С δ X δ+ С δ– Na δ+ + I- эффект АВ Ось связи σ-связь

+ I-эффект: В целом можно предложить 2 ряда заместителей в зависимости от природы их индукционного эффекта: -–N + (CН 3 ) 3 > NO 2 > –C N > CO > COOR > > F > Cl > Br > I > OH > NH 2 -СН 3 < -СН 2 СН 3 < -СН(СН 3 ) 2 < -С(СН 3 ) 3 I-эффект:

Мезомерный эффект (М-эффект) М-эффект действует через π-связи, а также через неподелённые электронные пары. Ему можно дать такое определение: «М-эффект – это эффект, заключающийся в смещении π-электронов или неподелёных электронных пар». Направление мезомерного эффекта может совпадать, может не совпадать с направлением индуктивного эффекта. Для обозначения электронной плотности в молекуле, содержащую π-связь чаще приходится встречать не одну, а несколько граничных (канонических) структур.

Граничные структуры могут быть нарисованы, но в действительности они не существуют. Истинная (реальная) молекула (частица) представляет собой резонансный гибрид вот этих граничных структур. Например, распределение электронной плотности в карбонильной группе (СО-группе) можно представить двумя граничными структурами: М-эффект C = OC = O С – O : –С – O : –. C δ + O δ -. +

Другой пример распределение электронной плотности в сопряженной системе: М-эффект резонансный гибрид C δ+ C C Oδ–Oδ– C = C CC C = C :O::O: + O –.

Мезомерный эффект играет очень важную роль в реакционной способности частиц. Наличие протяжённого М-эффекта может приводить к повышению устойчивости промежуточной реакционно способной частицы (карбо- катионов, карбанионов, радикалов). М-эффект Пример: - профильный карбкатион – аллильный карбкатион + 2) CH 2 =CH–CH + 1) CH 3 –CH 2 –CH 2 Какой карбкатион устойчивее?

Ответ на пример: У аллильного карбкатиона стабильность больше, так как его заряд рассредоточен между атомами углерода. У профильного катиона такой возможности нет: CH 2 =CH–CH 2 CH 2 –CH=CH 2 аллильный карбкатион + + дольше существует, больше возможности вступить в реакцию