Что такое положительный и отрицательный мезомерный эффект
Мезомерный эффект
Вы будете перенаправлены на Автор24
Основные понятия и определения
В отличие от индуктивного эффекта мезомерный эффект слабо затухает по системе связей, с тем лишь отличием, что в данном случае необходима система кратных связей и p-орбиталей. Графически мезомерный эффект обозначается изогнутой стрелкой (рис. 1).
Рисунок 1. Мезомерный эффект заместителей
Знак мезомерного эффекта
Готовые работы на аналогичную тему
Рисунок 2. Атомно-орбитальная модель молекулы бензальдегида
Сила и знак мезомерных эффектов некоторых наиболее распространенных органических заместителей приведены на рисунке 3.
Рисунок 3. Мезомерные эффекты некоторых заместителей
Конкуренция индуктивного и мезомерного эффектов
Однако существуют заместители, на которых это правило не распространяется. К их числу относятся, например, галогены. У этих заместителей индуктивные и мезомерные смещения электронов направлены противоположно, но преобладает индуктивное влияние на дипольный момент молекулы, в составе которой они находятся.
Также не следует упускать из вида тот факт, что мезомерный эффект зависит в том числе и от природы углеводородного каркаса органической молекулы.
Конкуренция мезомерных эффектов заместителей
Стоить отметить, что индуктивный эффект пара-нитродиметиланилина будет крайне незначителен ввиду того, что индуктивные эффекты заместителей в этой молекуле направлены в противоположные стороны.
Примеры решения задач
Расположить соединения в порядке снижения кислотности: этанол, 1-хлорэтанол, вода, фенол, этиламин, азотная кислота.
б) Алкильные радикалы: ($+)I$-эффект;
Расположить соединения в порядке снижения основности: аммиак, вода, этанол, диэтиловый эфир, этиламин, диэтиламин, анилин.
Решение.
а) алкильные группы: ($+)I$-эффект;
в) Этильная группа: ($+)I$-эффект.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 01 04 2021
Мезомерный эффект
Что такое мезомерный эффект в органической химии
Мезомерный эффект (или эффект сопряжения) — вид взаимного влияния атомов внутри молекулы или ионов. При мезомерном эффекте происходит смещение электронной плотности химической связи вдоль сопряженной системы π-связей. Этот вид связи возникает только при наличии в молекуле кратных связей, поэтому мезомерный эффект характерен для таких классов веществ, как, например, диены и алкадиены. Обозначается как « \(М\) » с изогнутой стрелкой.
Мезомерный эффект возникает из-за влияния заместителя. П-система или p-орбиталь заместителя перекрывает исходную π-систему, из-за чего возникает перераспределение электронной плотности.
Электронная плотность — это плотность обнаружения электрона в заданной квантовой системе.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Чем отличается от индуктивного
В отличие от индуктивного эффекта, мезомерный эффект представляет собой распределение электронной плотности по всей общей π-системе молекулы. Поэтому мезомерный эффект не затухает по системе кратных связей и p-орбиталей. Мезомерный эффект возможен только при условии сопряжения.
Важной особенностью мезомерного эффекта является альтернирующий характер обусловливаемой им поляризации.
Положительный мезомерный эффект (+М)
Положительным мезомерным эффектом обладают группы, вносящие в сопряженную систему неподеленные электронные пары. Такие заместители повышают электронную плотность. К этим веществам относятся:
Эффект, подобный положительному мезомерному, возникает при гиперконъюгации, то есть при замещении водорода у кратной связи алкильной группой. Как и при положительном мезомерном эффекте, электроны переходят в сопряженную p-систему.
Отрицательный мезомерный эффект (-М)
Отрицательным мезомерным эффектом обладают группы, содержащие кратные связи с гетероатомами. Такие заместители смещают электронную плотность на себя и понижают ее. К этим веществам относятся:
Конкуренция мезомерных эффектов заместителей
Если на одном конце сопряженной π-системы находится p-донорный заместитель, а на другом — p-акцепторный заместитель, то мезомерное смещение электронов от p-донора к p-акцептору в такой системе будет больше, чем смещение p-электронов от донора к π-системе в отсутствие акцептора и смещение p-электронов от π-системы к акцептору в отсутствие донора.
Примеры решения задач
Расположить соединения в порядке снижения кислотности: этанол, 1-хлорэтанол, вода, фенол, этиламин, азотная кислота.
Расположить соединения в порядке снижения основности: аммиак, вода, этанол, диэтиловый эфир, этиламин, диэтиламин, анилин.
Ответ: диэтиламин > этиламин > аммиак > анилин > диэтиловый эфир > этанол > вода.
Мезомерный эффект
Из Википедии — свободной энциклопедии
Мезомерный эффект (эффект сопряжения, резонансный эффект) — смещение электронной плотности химической связи по π-связям. Объясняется теорией химического резонанса.
В отличие от индуктивного эффекта, мезомерный эффект не затухает по системе кратных связей и p-орбиталей, так как представляет собой распределение электронной плотности по всей общей π-системе молекулы. Если же сопряжения нет, то мезомерного эффекта тоже нет.
Наиболее характерными +М-группами являются группы, вносящие неподелённые электронные пары в сопряжённую систему, такие как амино-, гидрокси- и алкоксигруппы, галогены.
это карбонильная группа, цианогруппа и т. п.
Можно привести аналогию с разными типами атомов азота в гетероциклах:
Группы с системой сопряжённых углерод-углеродных связей, таких как фенильная и винильная, занимают промежуточное положение с так называемым ±М-эффектом и проявляют эффект, противоположный эффекту группы, с которой связаны, усиливая его.
Во время реакций радикального замещения промежуточным продуктом могут выступать радикалы органического соединения, содержащие углерод в sp2 состоянии, способный p орбиталь вносить в сопряжение что делает некоторые промежуточные продукты более энергетически выгодными, что объясняет те свойства веществ, которые не могла объяснить стандартная химическая теория. Данный эффект проявляется только если в молекуле была ещё одна способная войти в сопряжение система(например, реакция галогенирования алкенов в жёстких условиях)
МЕЗОМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ
МЕЗОМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ (эффект сопряжения, резонансный эффект), вид взаимного влияния атомов в молекуле или ионе, заключающийся в статич. поляризации сопряженной системы связей. Обусловлен смещением пи-электронов сопряженных связей или неподеленных пар в сторону атомов с недостроенной до октета электронной оболочкой. Электронное смещение (обозначается изогнутой стрелкой) приводит к появлению частичных электрич. зарядов на концах сопряженной цепи. Положительным мезомерным эффектом (+ М) обладают элект-ронодонорные группы, способные к частичной или полной передаче пары электронов в общую сопряженную систему. Электроноакцепторные группы, поляризующие сопряженную систему в противоположном направлении, характеризуются отрицательным мезомерным эффектом (—М): + М-Эффект уменьшается:
при переходе от отрицательно заряженных заместителей к положительно заряженным, с возрастанием электро отрицательности атома, с увеличением номера периода в периодич. системе. Увеличению — М-эффекта способствуют: наличие положит. заряда, более высокий номер группы и периода в периодич. системе:
Важная особенность мезомерного эффекта-альтернирующий характер обусловливаемой им поляризации. Так, + М-эффект группы ОН приводит к увеличению электронной плотности в орто-и пара-положениях бензольного кольца (ф-ла I), чем и объясняется электроф. замещение только по этим положениям. Заместители с — М-эффектом понижают электронную плотность в орто- и пара-положениях бензольного кольца (II); этим объясняется электроф. атака в мета-положения таких молекул.
Количеств. оценки электромерного эффекта недостаточно определенны. См. также Мезомерия, Резонанса теория.
Лшп.: ИнгольдК.К., Теоретические основы органической химии, пер. с англ., 2 изд., М., 1973, с. 77-100; Mine J., Structural effects on equilibria in organic chemistry, N.Y, 1975, p. 29-102.
===
Исп. литература для статьи «МЕЗОМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ» : нет данных
Страница «МЕЗОМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
Что такое положительный и отрицательный мезомерный эффект
Мезомерный эффект (М) – это поляризующее влияние атомов или группы атомов, проявляющееся в смещении электронов π-связей или неподеленных электронных пар отдельных отдельных атомов (О, S, N) в сторону атомов с недостроенной до октета электронной облочкой. В результате на противоположных концах системы появляются одинаковые по величине, но разные по знаку заряды.
Мезомерный эффект (эффект сопряжения) характерен для соединений с сопряженными связями, в которых простые связи чередуются с кратными связями или (и) с атомами, имеющими неподеленные электронные пары (О, S, N).
Мезомерный эффект проявляется лишь в том случае, когда заместитель включен в сопряженную систему молекулы.
Благодаря подвижности π-электронов мезомерный эффект передаётся по системе сопряжённых связей без эффекта затухания.
Направление смещения электронной плотности под влиянием М-эффекта обозначается изогнутыми стрелками.
+М-эффектом обладают заместители, которые смещают электронную плотность по системе сопряжения от себя (повышают электронную плотность в сопряженной системе). К ним относятся группы, которые содержат атомы с неподеленной парой электронов, способные к передаче этой пары электронов в общую систему сопряжения.
Заместители, вызывающие положительный мезомерный эффект (электронодоноры): -NH2, -OH.
Например, в молекуле фенола С6Н5ОН группа –ОН проявляет +М-эффект за счет участия одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в системе сопряжения:
–М-эффект проявляют заместители с электроотрицательными атомами и смещающие электронную плотность на себя (понижают электронную плотность в сопряженной системе).