Решение. Эталонное решение задач первого типа

Эталонное решение задач первого типа

Укажите вид и знак электронных эффектов в следующих соединениях:

а)

б)

в)

г)

д)

1. Соединение «а»

+I-эффект -I-эффект -I-эффект

(донор) (акцептор) (акцептор)

Так как в этом соединении нет сопряжённой системы связей, все имеющиеся здесь группы проявляют только индуктивный эффект. Карбонильная группа и атом хлора - акцепторы электронной плотности, а СН₃ -радикал – донор.

2. Соединение «б»

-I-эффект, -М-эффект

(акцептор).

В этом соединении карбонильная группа является частью сопряжённой системы. За счёт смещения электронной плотности к атому кислорода карбонильной группы, на атоме углерода появляется некоторый недостаток электронной плотности, поэтому карбонильная группа смещает электронную плотность на себя как по σ-связи С₁-С₂ (-I-эффект), так и по сопряжённой системе связей (-М-эффект) и является акцептором электронной плотности.

3. Соединение «в».

-I,-М- (акцептор) - I, + М (донор)

а) За счёт +I-эффекта метильных групп увеличивается электронная плотность на атоме азота. Неподелённая пара электронов смещается в кольцо, вступая в сопряжение с π-системой кольца (+М-эффект). Поскольку азот имеет большую величину электроотрицательности чем углерод, электронная плотность связи С—N смещена к атому азота (- I -эффект). Однако так как +М эффект диметиламиногруппы больше - I - эффекта, группа является донором электронной плотности.

б) за счёт поляризации двойной связи С=О карбоксильной группы появляется некоторый положительный заряд на атоме углерода. Поэтому карбоксильная группа смещает электронную плотность на себя как по σ-связи (-I-эффект), так и по сопряжённым связям (-М-эффект) и является сильным акцептором.

4. Соединение «г».

а). Метильный радикал проявляет только положительный индуктивный эффект, смещая электронную плотность от себя в кольцо (и является донором). У него нет мезомерного эффекта, т.к. метильный радикал не может стать частью сопряжённой системы.

б). Рассмотрим электронное влияние гидроксильной группы. За счёт большей электроотрицательности кислорода одинарная связь С-ОН поляризована, и электронная плотность смещена к атому кислорода (-I -эффект). Неподелённая пара электронов атома кислорода является частью сопряжённой системы и может оказывать мезомерное влияние: эта пара электронов смещается в сторону сопряжённой системы кольца, и гидроксильная группа проявляет +М-эффект. Так как мезомерное влияние больше индуктивного, ОН- группа является донором.

в) Нитрогруппа входит в сопряжённую систему. За счёт положительного заряда, имеющегося на атоме азота, она вытягивает электронную плотность на себя, проявляя –М - эффект, и является акцептором электронной плотности. Связь С-N поляризована в сторону атома азота, и нитрогруппа проявляет –I - эффект.

5. Соединение «д».

-I, +М-эффект +I-эффект -I-эффект

(донор) (донор) (акцептор)

а) В аминогруппе связь С—N поляризована, и электронная плотность смещена к атому азота за счёт большей электроотрицательности азота по сравнению с углеродом. Проявляется –I -эффект аминогруппы.

Неподелённая пара электронов атома азота, являясь частью сопряжённой системы, смещается в сторону этой системы, и амино-группа проявляет +М-эффект. Так как М-эффект сильнее I-эффекта, аминогруппа является донором электронной плотности.

б) Метильный радикал не может вступить в сопряжение с имеющимся фрагментом сопряжения, т.к. не имеет ни кратных связей, ни свободных р-электронов. Поэтому СН₃ -радикал проявляет только +I-эффект и является донором электронной плотности.

в) Карбонильная группа отделена от сопряжённого фрагмента двумя одинарными связями, и поэтому мезомерного эффекта нет. За счёт имеющегося на атоме углерода карбонильной группы некоторого положительного заряда связи С₁ - С₂ и С₂ – С₃ поляризованы в сторону карбонильной группы. Следовательно, эта группа проявляет –I -эффект и является акцептором электронной плотности.

Дата добавления: 2015-05-26