Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Здатність певної групи атомів або окремого атома викликати зміщення електронної густини вздовж -зв’язків під впливом різних за своєю природою атомів або груп атомів за рахунок електростатичної індукції називається індукційним ефектом (І-ефект):

І+ – якщо атом або група атомів викликають зміщення електронної густини від себе на сусідні зв’язки (відштовхують від себе електронну густину);

І– – атом або група атомів відтягують електронну густину сусідніх зв’язків на себе.

+І-ефект виявляють:

а) елементи менш електронегативні ніж вуглець;

б) група атомів з певним негативним зарядом. У цьому випадку +І-ефект зменшується при збільшенні електронегативності атомів:

в) алкільні групи зменшують +І-ефект в ряду: (Н₃С)₃С– (Н₃С)₂СН– CН₃–CН₂– H₃C –.

–І-ефект виявляють елементи більш електронегативні ніж вуглець. Цей ефект мають групи з семіполярним зв’язком:

а також групи з подвійним зв’язком С = О; С = N – R. –І-ефект залежить також від гібридизації атома. Наприклад: електронегативність вуглецю найбільше в sp-гібридизованому стані, а найменше в sp^s-гібридизованому стані.

У молекулах з подвійним зв’язком атоми і групи атомів з позитивним та негативним індукційним ефектом викликають зміщення (поляризацію) -електронної густини цих зв’язків. Наприклад:

Під впливом метильної групи, яка має +І-ефект, відбувається зміщення електронів -зв’язку у бік кінцевого незаміщеного вуглецевого атома і на ньому виникає надлишок -ної густини.

Ненасичені сполуки, у яких чергуються прості і подвійні або потрійні зв’язки, як наприклад, бутадієн – 1,3 у хімічних реакціях поводять себе своєрідно. Під час деяких реакцій приєднання такі подвійні зв’язки виявляють себе як єдине ціле. У зв’язку з цим виникло уявлення, що такі подвійні зв’язки між собою сполучені, тобто знаходяться у спряженому стані.

Якщо у молекулі органічної сполуки є система спряжених подвійних зв’язків, наприклад, у молекулі бутадієну – 1,3 та в інших спряжених системах внаслідок взаємодії сусідніх -зв’язків і утворення єдиної -електронної молекулярної орбіталі передача взаємного впливу може відбуватися через спряжені -зв’язки. Це передача взаємного впливу через -зв’язки над мезомерним ефектом (м-ефектом) або ефектом спряження. м-ефекти викликають зміщення -електронів подвійних зв’язків, а також р-електронів неподільних пар окремих атомів і поляризацію цих зв’язків:

Статичний мезомерний ефект відповідає тій поляризації молекули, яке відбувається в ній до початку реакції.

Таким чином передача взаємного впливу через -зв’язки називається ефектом спряження, або мезомерним ефектом. Наприклад:

Під впливом метильної групи, яка має +І-ефект відбувається зміщення електронів -зв’язку у бік кінцевого незаміщеного вуглецевого атома і на ньому виникає надлишок

У молекулах цих речовин відбувається перекривання (спряження) вільних р-електронів атомів хлору, кисню, азоту з -орбіталями подвійного зв’язку і бензольного ядра.

+М – це такий ефект, при якому атом або група атомів викликає зміщення електронної густини до -зв’язків.

а) +М-ефект виявляють атоми і групи атомів, які мають вільні електронні пари. Причому для елементів, розміщених в середині другого періоду періодичної системи, цей ефект тим більший, чим менший заряд ядра атома, який містить електронну пару:

б) +М-ефект виявляють від’ємно заряджені атоми. Їх ефект також тим більший, чим менший заряд ядра, ібільший, ніж ефект тих самих атомів у незарядженому стані.

в) +М-ефект – зменшується при збільшенні електронегативності атома, який має вільну електронну пару, оскільки при цьому знижується тенденція віддавати цю пару, наприклад:

г) +М-ефект зменшується також при збільшенні об’єму атома, який несе електронну пару, наприклад:

д) При переході вниз у межах однієї групи періодичної системи +М-ефект падає.

– М – атом або група атомів викликає зміщення електронної густини -зв’язків до атома або групи атомів.

а) – М-ефект виявляють атоми, які мають вакантну низькорозташовану орбіталь і групи, які мають -зв’язок між атомами з різною електронегативністю, якщо ця група в молекулі приєднана до атома вуглецю менш електронегативним атомом (С = О; – С N; NO₂; C = NH; SO₂). При цьому зміщення електронної густини відбувається в бік більш електронегативного атома:

менш електронегативний атом при цьому набуває додатнього +-заряду. Тому зміщення -електронної густини сусіднього з ним подвійного зв’язку чи арометичного ядра відбувається в бік цього атома:

б) – М-ефект збільшується із збільшенням електронегативності атома.

У процесі експериментальних досліджень хіміки помітили, що ефект подібний до +М-ефекту виникає також при наявності алкільного радикала біля подвійного зв’язку або бензольного ядра і зображається зігнутою стрілкою:

Такий ефект називається гіперкон’югацією надспряженням, , -спряженням, або ефектом Натана-Бекера. Надспряження алкільних радикалів зменшується у такій послідовності:

Н₃С– Н₃С – СН₂– (Н₃С)₂CН– (H₃C)₃С –.

Список рекомендованої літератури

1. Яцимирский К.Б., Яцимирский В.К. Химическая связь. – Киев: Вища школа, 1975. – 302 с.

2. Карапятяцц Дралин Строение вещества.

3. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул. – М.: Высшая школа, 1979. – 406 с.

4. Картмел Е., Фаулс Г.В. Валентность и строение молекул.

5. Татевский В.М. Строение молекул и физико-химические свойства молекул и веществ. – М.: Изд-во МГУ, 1993.

6. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия. – М.: Высшая школа, 1987.

7. Бакшиев Н.Г. Введение в молекулярную спектроскопию. – М.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1974. – 181 с.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)