Индуктивен ефект
The Индуктивен ефект на Хан, Ефект на петел или HI ефект е ефект на промяна на заряда в органичната химия, който е и двете +Въздействам ("Електронно тласкане"), както и - Ефект („изтегляне на електрона“) се случва. Той се задейства от функционални групи или от отделни атоми.
Наблюдава се в химията, когато разликите в електроотрицателността между атомите или функционалните групи на молекулата поляризират атомните връзки. Терминът се използва в химията за характеризиране на електронно-двойни връзки. Въведена е от американския химик Линус Карл Полинг.
Допълнителни препоръчителни познания
Безопасен обхват на претегляне за осигуряване на точни резултати
Разберете ефектите от статичното електричество върху мащаба ви
По-висока производителност при претегляне в 6 лесни стъпки
Съдържание
основа
Причината за тези ефекти е асиметрия в разпределението на електроните в връзка на електронна двойка, по-точно в връзка на σ-електронна двойка. Два атома, свързани от тази електронна двойка, споделят два електрона. На тези електрони не е определено фиксирано място, но са свободно подвижни в рамките на тази връзка. Електроните се привличат към атома, който има по-голяма електроотрицателност.
Има два вида I-ефекти: +Въздействам (прочетете: положителен индуктивен ефект) и - Ефект (прочетете: отрицателен индуктивен ефект). По-електроотрицателният атом има ефект -I, така че електронната плътност в другия атом е намалена. С ефект + I електроните се изтласкват от единия атом и по този начин електронната плътност на другия атом се увеличава. Сега връзката има диполен характер, който се характеризира с δ + на атома с по-ниска плътност на заряда и δ - на атома с висока плътност на заряда.
Общ
Атомните връзки могат да имат различни полярности в зависимост от електроотрицателността на партньорите по връзката. Ако един от елементите е по-електроотрицателен, електроните са по-често в неговата близост. Това измества равновесието на зарядите, така че по-електроотрицателният елемент е повече или по-малко силно отрицателно поляризиран.
Пример за това е водата (H2O). Поради по-високата електроотрицателност, електроните остават по-често с кислородния атом. Във водната молекула това се изразява с δ - близо до О атома, както и с δ + до всеки от двата Н атома. Често δ - с кислород се пише малко по-голям. Това е често срещано, тъй като δ - зарядът на кислородния атом е два пъти повече от всеки отделен водороден атом.
Ако това се случи в молекула, индуктивната сила действа и върху атомите, следващи във верига, нещо подобно:
Cl δ− -° С δ+++ -° С δ++ -° С- δ+ -R
δ ++ означава по-висок положителен частичен заряд от δ+
Хлорният атом ви разтваря Индукционен ефект което засяга трите следващи въглеродни атома. Силата обаче намалява, колкото по-далеч засегнатият атом е далеч от задействащия агент.
Опасност! A Индукционен ефект може да повлияе и на съседни молекули!
Сила и обхват
За да се сравни силата на индуктивния ефект на атоми или групи атоми, електроотрицателността на заместителя се сравнява с електроотрицателността на водорода.
Индуктивният ефект може да повлияе на други атоми или групи атоми в множество връзки. Силата обаче намалява с квадрата на разстоянието (т.е. все повече с разстоянието).
Предполага се, че индуктивните ефекти нямат повече ефект от три съседни връзки.
пример
Като правило обаче човек разглежда I-ефекти за по-сложни връзки. Това дава възможност да се анализира поведението на връзките.
Например, ефектът -I с трихлороцетна киселина има допълнителни ефекти. В тази връзка три атома Cl оказват -I ефект върху атома C. В резултат въглеродният атом привлича електроните на съседния въглероден атом, при което този въглероден атом привлича електрони от съседния и просто свързан кислород. Връзката между О атома и Н атома, свързан с него, е отслабена и йонът Н + (протон) може да бъде отделен много лесно. В този пример ефектът -I предизвиква верижна реакция, която има решаващ ефект върху поведението на молекулата.
+Въздействам
Частиците, които имат електронен тласкащ ефект, имат ефект + I. Това се случва например, когато частицата е заредена отрицателно или има ниска електроотрицателност. Ефектът + I може да се наблюдава и при формирането на хибридни орбитали, напр. метиловата група СН3 Електронно дарение, дори това да не може да се види поради единичната връзка C - C.
- Ефект
Атомите, които имат електрон-изтеглящ ефект, имат -I ефект. Те привличат електрони. Това обикновено се дължи на висока електроотрицателност. Силно електроотрицателните частици привличат електроните особено силно.
Индуктивно действащи групи
Ето няколко групи, които действат индуктивно, като степента на поляризация пада от горе надолу:
- т-Бутилова група -C (CH3) 3
- i-Пропилова група -CH (CH3) 2
- Етилова група -C2H5
- Метилова група -CH3
- Кислороден анион –О -
- Алкилов радикал -R.
- Кислород в карбонилната група C = O
- Хидроксилна група -О
- Йоден атом –И
- Бромен атом –Бр
- Хлорен атом -Кл
- Нитро група -NO2
- Амино група -NH2
- Карбоксилна група -КУХ
- Флуорен атом –F
Ефекти от индукционния ефект
Ефектите от индукционния ефект са, че други полярни молекули вече могат да се изравнят със споменатата молекула и да я атакуват. В допълнение, индукционният ефект оказва влияние върху позицията на вторите заместители върху бензола. Отделно от това, индуктивният ефект има решаващо влияние върху киселинността на молекулата. Например, ако молекулата има силно електроотрицателен (привличащ електрона) заместител, отделянето на протон се улеснява (-I ефект). Обратно, електронодонорният заместител води до ниска киселинна сила (+ I ефект).