Індуктивний ефект

Індуктивний ефект Хана, Ефект півня або Ефект HI - це ефект зміни заряду в органічній хімії, який є і тим, і іншим +Я впливаю ("Електронне штовхання"), а також −Ефект ("відбирання електронів") відбувається. Він ініціюється функціональними групами або окремими атомами.

мають ефект

Це спостерігається в хімії, коли різниці електронегативності між атомами або функціональними групами молекули поляризують атомні зв’язки. Цей термін використовується в хімії для характеристики електронних парних зв’язків. Його представив американський хімік Лінус Карл Полінг.

Надалі рекомендовані знання спеціалістів

Безпечний діапазон зважування для забезпечення точних результатів

Зрозумійте вплив статичної електрики на ваші ваги

Вища продуктивність зважування за 6 простих кроків

Зміст

основою

Причиною цих наслідків є асиметрія у розподілі електронів в електронному парному зв’язку, точніше в σ-електронному парному зв’язку. Два атоми, зв’язані цим електронним парним зв’язком, ділять два електрони. Цим електронам не відведено фіксованого місця, але вони вільно переміщуються в межах цього з'єднання. Електрони притягуються до атома, який має більшу електронегативність.

Існує два типи I-ефектів: +Я впливаю (читайте: позитивний індуктивний ефект) та −Ефект (читати: негативний індуктивний ефект). Більш електронегативний атом має ефект -I, завдяки чому електронна густина в іншому атомі зменшується. З ефектом + I електрони відштовхуються від одного атома, і, отже, електронна густина для іншого атома збільшується. Тепер зв'язок має дипольний характер, який характеризується δ + на атомі з меншою щільністю заряду і δ - на атомі з високою щільністю заряду.

Загальні

Атомні зв’язки можуть мати різну полярність залежно від електронегативності партнерів по зв’язках. Якщо один з елементів більш електронегативний, електрони частіше знаходяться в його околицях. Це зміщує рівновагу зарядів, так що більш електронегативний елемент більш-менш сильно негативно поляризований.

Прикладом може служити вода (H2O). Через вищу електронегативність електрони частіше залишаються з атомом кисню. У молекулі води це виражається δ - поблизу атома О, а також δ + поруч із кожним з двох атомів Н. Часто δ - з киснем пишеться трохи більше. Це часто, оскільки δ - заряд на атомі кисню вдвічі перевищує кожен окремий атом водню.

Якщо це відбувається в молекулі, індуктивна сила також діє на атоми, що йдуть в ланцюзі, приблизно так:

Кл δ− –С δ+++ –С δ++ –С- δ+ -R

δ ++ означає вищий позитивний частковий заряд, ніж δ+

Атом хлору розчиняє вас Індукційний ефект який впливає на три наступні атоми вуглецю. Однак сила зменшується, чим далі уражений атом знаходиться подалі від збудника.

Небезпека! A Індукційний ефект також може впливати на сусідні молекули!

Сила та охоплення

Для порівняння сили індуктивного впливу атомів або груп атомів електронегативність заступника порівнюють з електронегативністю водню.

Індуктивний ефект може впливати на інші атоми або групи атомів через кілька зв’язків. Однак міцність зменшується з квадратом відстані (тобто все більше із відстанню).

Передбачається, що індуктивні ефекти мають не більше ефекту, ніж три сусідні зв’язки.

приклад

Однак, як правило, розглядаються I-ефекти для більш складних з'єднань. Це дозволяє аналізувати поведінку зв’язків.

Наприклад, ефект -I з трихлороцтовою кислотою має додаткові ефекти. У зв’язку з цим три атоми Cl здійснюють −I-вплив на атом C. В результаті атом Карбону притягує електрони сусіднього атома Карбону, завдяки чому цей атом Карбону притягує електрони з сусіднього і просто зв’язаного кисню. Зв'язок між атомом О та приєднаним до нього атомом Н послаблюється, і іон Н + (протон) можна дуже легко розщепити. У цьому прикладі ефект -I викликає ланцюгову реакцію, яка має вирішальний вплив на поведінку молекули.

+Я впливаю

Частинки, що мають електронно-штовхаючий ефект, мають ефект + I. Це трапляється, наприклад, коли частинка заряджена негативно або має низьку електронегативність. Ефект + I також може спостерігатися при утворенні гібридних орбіталей, наприклад, діє метильна група СН3 Електронодонорство, навіть якщо цього неможливо побачити через одиничний зв'язок C - C.

−Ефект

Атоми, що мають ефект відведення електронів, мають ефект -I. Вони притягують електрони. Зазвичай це пов’язано з високою електронегативністю. Сильно електронегативні частинки особливо сильно притягують електрони.

Індуктивно діючі групи

Ось декілька перелічених індуктивних груп із ступенем поляризації, що падає зверху вниз:

  • т-Бутилова група -C (CH3) 3
  • i-Пропілова група -CH (CH3) 2
  • Етильна група -C2H5
  • Метильна група -CH3
  • Аніон кисню –О -
  • Алкільний радикал -Р.
  • Кисень у карбонільній групі C = O
  • Гідроксильна група -ОХ
  • Атом йоду –Я
  • Атом брому –Бр
  • Атом хлору -Кл
  • Нітро група -NO2
  • Аміногрупа -NH2
  • Карбоксильна група -КУХ
  • Атом фтору –F

Ефекти індукційного ефекту

Ефекти індукційного ефекту полягають у тому, що інші полярні молекули тепер можуть приєднатися до згаданої молекули та атакувати її. Крім того, індукційний ефект впливає на положення других заступників на бензолі. Окрім цього, індуктивний ефект має вирішальний вплив на кислотність молекули. Наприклад, якщо молекула має сильно електронегативний (притягуючий електрон) заступник, то відщеплення протона полегшується (ефект -I). І навпаки, електронодонорний заступник призводить до низької сили кислоти (ефект + I).