Понятие о взаимном влиянии атомов в молекуле, электронные эффекты (положительные и отрицательные индуктивный и мезомерный эффекты)

СН3

Классификация органических соединений. Важнейшие функциональные группы. Примеры.

КАРТОЧКИ ПО БИОЛОГИИ.

КАРЛ ЛИННЕЙ	Вклад в развитие биологии

Ж.Б. ЛАМАРК.	Вклад в развитие биологии

Продолжить фразу Естественный отбор-

Продолжить фразу. Видом называют …

Продолжить фразу. Популяция-

Характеристики популяции	определение
Плотность
Рождаемость
Эффективная численность

Продолжить фразу Факторами эволюции являются:

По строению углеродного скелета органические соединения делятся на: а) ациклические (алифатические), в которых цепь атомов углерода может быть неразветвленной и разветвленной: СН3 – СН2 – СН2 – СН3 СН3 – СН – СН2 – СН3

б) карбоциклические соединения, в составе циклов которых только атомы углерода

В) гетероциклические соединения, которые кроме атомов углерода в циклическом скелете содержат один или несколько гетероатомов (лат. гетерос – иной, другой): азот, кислород, серу

важнейшие функциональные группы:

Функциональная группа	Название класса	Общая формула класса
формула	название
–	–	Углеводороды	R–H
–F, –Cl, –Br, –I (–Hal)	галогены	Галогено-производные	R–Hal
–ОН	гидроксильная	Спирты Фенолы	R–OH Ar–OH
–О–	окси	Простые эфиры	R–O–R'
–SH	меркапто	Тиолы	R–SH
–NH2	амино	Амины (первичные)	R–NH2
– NO2	нитро	Нитросоединения	R–NO2
>C=O	карбонильная	Альгедиды Кетоны	R–CH=O R–CO–R'
–COOH	карбоксильная	Карбоновые кислоты	R–COOH
–SO3H	сульфо	Сульфокислоты	R–SO3H

Согласно теории А.М. Бутлерова, свойства и реакционная способность молекулы во многом зависят от взаимного влияния атомов или групп атомов друг на друга. Результатом взаимного влияния атомов в молекулах является перераспределение электронной плотности, что вызывает изменение реакционной способности отдельных связей и молекулы в целом. Взаимное влияние передается с помощью электронных эффектов. Различают электроноакцепторные (оттягивающие электроны – эффект «–») и электронодонорные (посылающие электроны – эффект «+») заместители.

Индуктивный эффект (I-эффект) – передача электронного влияния заместителей по цепи σ-связей.

Заместитель, вызвавший появление в молекуле полярной связи, способствует поляризации ближайших двух-трех σ-связей и приводит к возникновению частичных зарядов (δ) на соседних атомах. Электроноакцепторные заместители (Х), уменьшающие электронную плотность соседних σ-связей, проявляют отрицательный индуктивный эффект (– I-эффект). Электронодонорные заместители (Y), повышающие электронную плотность соседних σ-связей, проявляют положительный индуктивный эффект (+I-эффект). Графически индуктивный эффект обозначают стрелкой на конце валентной черты с острием, направленным в сторону более электроотрицательного атома. Как правило, через три-четыре связи он уже не проявляется.

Мезомерный эффект (М-эффект) – передача электронного влияния заместителей по сопряженной системе. В отличие от индуктивного, мезомерный эффект не затухает, а передается по всей сопряженной системе, т.к. р- и π-электроны более подвижны, чем σ-электроны.

Заместители, отдающие пару электронов в сопряженную систему (электронодоноры), проявляют положительный (+М-эффект) мезомерный эффект. Этот эффект характерен для заместителей, содержащих гетероатомы с неподеленной электронной парой или целым отрицательным зарядом. Заместители, являющиеся участниками сопряженной системы и содержащие кратную связь с электроотрицательным атомом, оттягивающим на себя делокализованную электронную плотность системы, проявляют отрицательный мезомерный эффект (–М-эффект). Графически М-эффект обозначают изогнутыми стрелками, начало которых показывает, какие π- или р-электроны смещаются, а их конец указывает связь или атом, к которым они смещаются:

при оценке влияния заместителей на распределение электронной плотности в молекуле необходимо учитывать результирующее действие обоих эффектов. Например, в анилине отрицательный I-эффект перекрывается более сильным +М-эффектом. За редким исключением (атомы галогенов) мезомерный эффект превалирует над индуктивным.

Дата добавления: 2014-12-08