§7 Мезомерный эффект.
В перераспределении электронной плотности в сопряженной системе под влиянием заместителя, главную роль играют π-электроны делокализованных ковалентных связей. При этом заместитель сам является участником сопряженной системы.
Мезомерный эффект (эффект сопряжения, М-эффект) – это передача электронного влияния заместителя по сопряженной системе.
Смещение подвижных электронов в результате мезомерного эффекта обозначается изогнутыми стрелками, начало которых показывает, какие π- или р-электроны смещаются, а их конец указывает связь или атом, к которым они смещаются. В отличие от индуктивного эффекта, мезомерный эффект передается по сопряженной системе без затухания, так как π- и р-электроны более подвижны, чем σ-электроны.
Заместители, понижающие электронную плотность в сопряженной системе (оттягивают делокализованную электронную плотность на себя), проявляют отрицательный мезомерный эффект (- М–эффект) и являются электроноакцепторными. К ним относятся заместители, содержащие кратные связи атома углерода с более электроотрицательным гетероатомом:
акролеин акрилонитрил бензойная кислота
Заместители, повышающие электронную плотность в сопряженной системе (отдают свою пару электронов в общую сопряженную систему), проявляют положительный мезомерный эффект (+М–эффект) и являются электронодонорными. К ним относятся заместители, содержащие гетероатом с неподеленной парой электронов или имеющие отрицательный заряд:
винилметиловый эфир винилхлорид фенол
Большинство функциональных групп проявляет и индуктивный, и мезомерный эффекты. Их действие может быть как однонаправленным, так и разнонаправленным. Поэтому при оценке влияния заместителей на распределение электронной плотности в молекуле необходимо учитывать результирующее действие индуктивного и мезомерного эффектов.
§8 Задачи для самостоятельного решения
Определите состояние гибридизации атомов углерода в следующих
соединениях:
а) г)
б) д)
в) е)
Какие из приведенных соединений содержат в молекуле сильно полярные ковалентные связи
а) г)
б) д)
в) е)
Какие из приведенных заместителей проявляют в бензольном кольце положительный индуктивный эффект?
а) б) в)
г) д) е)
Какие из приведенных соединений относятся к π,π- , а какие к p,π-сопряженным системам:
а) г)
б) д)
в)
е)
В каких из приведенных соединений функциональные группы проявляют отрицательный мезомерный эффект?
а) г)
б) д)
в) е)
Какие электронные эффекты проявляет гидроксильная группа в следующих соединениях?
а) в)
б) г)
