Օրգանական միացությունների քիմիական հատկությունները որոշվում են քիմիական կապերի տեսակով, կապված ատոմների բնույթով և մոլեկուլում դրանց փոխադարձ ազդեցությամբ։ Այս գործոններն իրենց հերթին որոշվում են ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքով և դրանց փոխազդեցությամբ ատոմային ուղեծրեր.

1. Ածխածնի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը

Ատոմային տարածության այն հատվածը, որտեղ էլեկտրոն գտնելու հավանականությունը առավելագույնն է, կոչվում է ատոմային ուղեծր (AO):

Քիմիայում լայնորեն կիրառվում է ածխածնի ատոմի և այլ տարրերի հիբրիդային ուղեծրեր հասկացությունը։ Հիբրիդացման հայեցակարգը, որպես ուղեծրերի վերադասավորումը նկարագրելու միջոց, անհրաժեշտ է, երբ ատոմի հիմնական վիճակում գտնվող չզույգված էլեկտրոնների թիվը թվից պակասձևավորված կապեր. Օրինակ՝ ածխածնի ատոմը, որը բոլոր միացություններում դրսևորվում է որպես քառավալենտ տարր, սակայն իր արտաքին էլեկտրոնային մակարդակի ուղեծրերը լրացնելու կանոնների համաձայն՝ միայն երկու չզույգված էլեկտրոններ են գտնվում 1s22s22p2 հիմնական վիճակում (նկ. 2.1, ա և Հավելված 2-1): Այս դեպքերում ենթադրվում է, որ էներգիայով մոտ տարբեր ատոմային ուղեծրեր կարող են խառնվել միմյանց հետ՝ առաջացնելով նույն ձևի և էներգիայի հիբրիդային ուղեծրեր։

Հիբրիդային ուղեծրերը, ավելի մեծ համընկնման շնորհիվ, ավելի ամուր կապեր են կազմում ոչ հիբրիդացված օրբիտալների համեմատ:

Կախված հիբրիդացված օրբիտալների քանակից՝ ածխածնի ատոմը կարող է լինել երեք վիճակներից մեկում.

Հիբրիդացման տեսակը որոշում է հիբրիդային AO-ների կողմնորոշումը տարածության մեջ և, հետևաբար, մոլեկուլների երկրաչափությունը, այսինքն՝ դրանց տարածական կառուցվածքը:

Մոլեկուլների տարածական կառուցվածքը ատոմների և ատոմային խմբերի փոխադարձ դասավորությունն է տարածության մեջ։

sp3 հիբրիդացում. Ածխածնի գրգռված ատոմի չորս արտաքին AO-ներ խառնելիս (տե՛ս նկ. 2.1, բ)՝ մեկ 2s- և երեք 2p-օրբիտալներ, առաջանում են չորս համարժեք sp3-հիբրիդային ուղեծրեր։ Նրանք ունեն եռաչափ «ութի» տեսք, որի շեղբերից մեկը մյուսից շատ ավելի մեծ է։

Յուրաքանչյուր հիբրիդային օրբիտալ լցված է մեկ էլեկտրոնով։ Ածխածնի ատոմը sp3 հիբրիդացման վիճակում ունի 1s22(sp3)4 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա (տես նկ. 2.1, գ): Հիբրիդացման նման վիճակը բնորոշ է ածխածնի ատոմներին հագեցած ածխաջրածիններում (ալկաններում) և, համապատասխանաբար, ալկիլային ռադիկալներում։

Փոխադարձ վանման շնորհիվ sp3-հիբրիդային ԱՕ-ները տարածության մեջ ուղղված են դեպի քառանիստ գագաթները, և նրանց միջև եղած անկյունները հավասար են 109,5? (առավել շահավետ գտնվելու վայրը. նկ. 2.2, ա):

Տարածական կառուցվածքը պատկերված է ստերեոքիմիական բանաձևերի միջոցով: Այս բանաձևերում sp3-հիբրիդացված ածխածնի ատոմը և նրա երկու կապերը տեղադրված են գծագրի հարթությունում և գրաֆիկականորեն նշվում են կանոնավոր գծով։ Թավ գիծը կամ թավ սեպը նշանակում է կապ, որը ձգվում է գծագրի հարթությունից առաջ և ուղղված է դեպի դիտորդը. կետավոր գիծ կամ բացված սեպ (..........) - կապ, որը հեռանում է դիտորդից գծագրի հարթությունից այն կողմ:

Բրինձ. 2.2. Ածխածնի ատոմի հիբրիդացման տեսակները. Կենտրոնում գտնվող կետը ատոմի միջուկն է (հիբրիդային օրբիտալների փոքր ֆրակցիաները բաց են թողնվել՝ պատկերը պարզեցնելու համար, չհիբրիդացված p-AO-ները ցուցադրվում են գույնով)

sp2 հիբրիդացում. Հուզված ածխածնի ատոմի մեկ 2s - և երկու 2p-AO խառնելիս ձևավորվում են երեք համարժեք sp2-հիբրիդային ուղեծրեր, և 2p-AO-ն մնում է չհիբրիդացված: Ածխածնի ատոմը sp2 հիբրիդացման վիճակում ունի 1s22(sp2)32p1 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա (տես նկ. 2.1, դ): Ածխածնի ատոմի հիբրիդացման այս վիճակը բնորոշ է չհագեցած ածխաջրածիններին (ալկեններին), ինչպես նաև որոշ ֆունկցիոնալ խմբերին, ինչպիսիք են կարբոնիլը և կարբոքսիլը։

sp2-հիբրիդային ուղեծրերը գտնվում են նույն հարթությունում 120? անկյան տակ, իսկ չհիբրիդացված AO-ն՝ ուղղահայաց հարթությունում (տե՛ս նկ. 2.2, բ): Ածխածնի ատոմը sp2 հիբրիդացման վիճակում ունի եռանկյուն կոնֆիգուրացիա: Կրկնակի կապով կապված ածխածնի ատոմները գտնվում են գծագրի հարթությունում, և դիտորդին ուղղված և դեպի դիտողից հեռու նրանց միակ կապերը նշանակված են ինչպես նկարագրված է վերևում (տե՛ս նկ. 2.3, բ):

sp հիբրիդացում. Գրգռված ածխածնի ատոմի մեկ 2s- և մեկ 2p-օրբիտալները խառնելիս առաջանում են երկու համարժեք sp-հիբրիդային AO-ներ, մինչդեռ երկու p-AO-ները մնում են չհիբրիդացված: Ածխածնի ատոմը sp հիբրիդացման վիճակում ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա

Բրինձ. 2.3. Մեթանի (ա), էթանի (բ) և ացետիլենի (գ) ստերեոքիմիական բանաձևերը

1s22(sp2)22p2 (տես նկ. 2.1e): Ածխածնի ատոմի հիբրիդացման այս վիճակը տեղի է ունենում եռակի կապ ունեցող միացություններում, օրինակ՝ ալկիններում, նիտրիլներում։

sp-հիբրիդային ուղեծրերը գտնվում են 180? անկյան տակ, իսկ երկու չհիբրիդացված ԱՕ-ները գտնվում են փոխադարձ ուղղահայաց հարթություններում (տե՛ս նկ. 2.2, գ): Ածխածնի ատոմը sp-հիբրիդացման վիճակում ունի գծային կոնֆիգուրացիա, օրինակ՝ ացետիլենի մոլեկուլում բոլոր չորս ատոմները գտնվում են նույն ուղիղ գծի վրա (տե՛ս նկ. 2.3, գ)։

Այլ օրգանոգեն տարրերի ատոմները նույնպես կարող են լինել հիբրիդացված վիճակում։

2.2. Ածխածնի ատոմի քիմիական կապեր

Օրգանական միացություններում քիմիական կապերը հիմնականում ներկայացված են կովալենտային կապերով։

Կովալենտը կոչվում է քիմիական կապ, ձևավորվել է կապված ատոմների էլեկտրոնների սոցիալականացման արդյունքում։

Այս ընդհանուր էլեկտրոնները զբաղեցնում են մոլեկուլային օրբիտալներ (MOs): Որպես կանոն, MO-ն բազմակենտրոն ուղեծր է, և այն լրացնող էլեկտրոնները տեղակայվում են (ցրված): Այսպիսով, MO-ն, ինչպես AO-ն, կարող է դատարկ լինել՝ լցված մեկ էլեկտրոնով կամ երկու էլեկտրոններով՝ հակառակ սպիններով*։

2.2.1. y- և p-պարտատոմսեր

Գոյություն ունեն կովալենտային կապերի երկու տեսակ՝ y (sigma)- և p (pi)-պարտատոմսեր։

Y-կապը կովալենտային կապ է, որը ձևավորվում է, երբ AO-ը համընկնում է ուղիղ գծի (առանցքի) երկայնքով, որը միացնում է երկու կապակցված ատոմների միջուկները այս ուղիղ գծի վրա առավելագույն համընկնմամբ:

y-պարտատոմսը առաջանում է, երբ ցանկացած AO համընկնում է, ներառյալ հիբրիդները: Նկար 2.4-ը ցույց է տալիս y-կապերի ձևավորումը ածխածնի ատոմների միջև՝ դրանց հիբրիդային sp3-AO և y կապերի առանցքային համընկնման արդյունքում: C-H կողմիցհամընկնում են ածխածնի հիբրիդային sp3-AO-ի և ջրածնի s-AO-ի միջև:

* Լրացուցիչ մանրամասների համար տե՛ս՝ Պուզակովի քիմիա։ - M.: GEOTAR-Media, 2007. - Գլուխ 1:

Բրինձ. 2.4. Էթանում y-կապերի ձևավորումը AO-ների առանցքային համընկնմամբ (հիբրիդային օրբիտալների փոքր ֆրակցիաները բաց են թողնվել, ածխածնի sp3-AO-ները ցուցադրվում են գունավոր, ջրածնի s-AO-ները՝ սևով):

Բացի առանցքային համընկնումից, հնարավոր է համընկնման մեկ այլ տեսակ՝ p-AO-ի կողային համընկնումը, որը հանգեցնում է p-կապի առաջացմանը (նկ. 2.5):

p-ատոմային ուղեծրեր

Բրինձ. 2.5. P-կապերի առաջացում էթիլենում p-AO կողային համընկնման միջոցով

P-կապը մի կապ է, որը ձևավորվում է չհիբրիդացված p-AO-ների կողային համընկնմամբ՝ առավելագույն համընկնմամբ ատոմների միջուկները միացնող ուղիղ գծի երկու կողմերում:

Օրգանական միացություններում հայտնաբերված բազմաթիվ կապերը y- և p-կապերի համակցություն են. կրկնակի - մեկ y - և մեկ p-, եռակի - մեկ y - և երկու p-կապ:

Կովալենտային կապի հատկությունները արտահայտվում են այնպիսի բնութագրերով, ինչպիսիք են էներգիան, երկարությունը, բևեռայնությունը և բևեռացման հնարավորությունը:

Կապի էներգիան այն էներգիան է, որն ազատվում է, երբ կապ է ձևավորվում կամ պահանջվում է երկու կապակցված ատոմներ առանձնացնելու համար: Այն ծառայում է որպես կապի ամրության չափիչ. որքան մեծ է էներգիան, այնքան ավելի ամուր է կապը (Աղյուսակ 2.1):

Կապի երկարությունը կապակցված ատոմների կենտրոնների միջև եղած հեռավորությունն է: Կրկնակի կապն ավելի կարճ է, քան մեկ կապը, իսկ եռակի կապը ավելի կարճ է, քան կրկնակի կապը (տես Աղյուսակ 2.1): Ածխածնի ատոմների միջև կապերը հիբրիդացման տարբեր վիճակներում ունեն ընդհանուր օրինաչափություն.

Աղյուսակ 2.1. Կովալենտային կապերի հիմնական բնութագրերը

հիբրիդային ուղեծրի մեջ s-օրբիտալի մասնաբաժնի աճով կապի երկարությունը նվազում է: Օրինակ, միացությունների շարքում պրոպան CH3CH2CH3, պրոպեն CH3CH=CH2, պրոպին CH3C=CH, CH3-C կապի երկարությունը, համապատասխանաբար, 0,154 է; 0,150 և 0,146 նմ:

Կապի բևեռականությունը պայմանավորված է էլեկտրոնի խտության անհավասար բաշխմամբ (բևեռացումով): Մոլեկուլի բևեռականությունը որոշվում է նրա դիպոլային մոմենտի արժեքով: Մոլեկուլի դիպոլային մոմենտներից կարելի է հաշվարկել առանձին կապերի դիպոլային մոմենտները (տես Աղյուսակ 2.1): Որքան մեծ է դիպոլային պահը, այնքան ավելի բևեռային է կապը: Կապի բևեռականության պատճառը կապված ատոմների էլեկտրաբացասականության տարբերությունն է։

Էլեկտրոնեգատիվությունը բնութագրում է մոլեկուլում գտնվող ատոմի՝ վալենտային էլեկտրոնները պահելու կարողությունը։ Ատոմի էլեկտրաբացասականության աճով մեծանում է կապի էլեկտրոնների տեղաշարժի աստիճանը նրա ուղղությամբ։

Հիմնվելով կապերի էներգիաների վրա՝ ամերիկացի քիմիկոս Լ. Փոլինգը (1901-1994 թթ.) առաջարկեց. քանակական բնութագիրԱտոմների հարաբերական էլեկտրաբացասականություն (Pauling սանդղակ): Այս սանդղակում (տողում) բնորոշ օրգանական տարրերը դասավորված են ըստ հարաբերական էլեկտրաբացասականության (համեմատության համար տրված է երկու մետաղ) հետևյալ կերպ.

Էլեկտրբացասականությունը տարրի բացարձակ հաստատուն չէ։ Դա կախված է միջուկի արդյունավետ լիցքից, AO հիբրիդացման տեսակից և փոխարինողների ազդեցությունից։ Օրինակ, ածխածնի ատոմի էլեկտրաբացասականությունը sp2- կամ sp-հիբրիդացման վիճակում ավելի բարձր է, քան sp3-հիբրիդացման վիճակում, որը կապված է հիբրիդային ուղեծրում s-օրբիտալի մասնաբաժնի ավելացման հետ։ Ատոմների sp3-ից sp2-ին անցնելու և ավելի sp-հիբրիդացված վիճակին հիբրիդային ուղեծրի երկարությունը աստիճանաբար նվազում է (հատկապես այն ուղղությամբ, որն ապահովում է y կապի ձևավորման ընթացքում ամենամեծ համընկնումը), ինչը նշանակում է. որ էլեկտրոնային խտության առավելագույնը գտնվում է նույն հաջորդականությամբ բոլորի համար, որոնք մոտ են համապատասխան ատոմի միջուկին։

Ոչ բևեռային կամ գործնականում ոչ բևեռային կովալենտային կապի դեպքում կապակցված ատոմների էլեկտրաբացասականության տարբերությունը զրո է կամ մոտ զրոյի։ Քանի որ էլեկտրաբացասականության տարբերությունը մեծանում է, կապի բևեռականությունը մեծանում է: Մինչև 0,4 տարբերությամբ խոսում են թույլ բևեռային, 0,5-ից ավելի՝ խիստ բևեռային կովալենտային կապի և 2,0-ից ավելի՝ իոնային կապի մասին։ Բևեռային կովալենտային կապերը հակված են հետերոլիտիկ ճեղքման

Կապի բևեռացումն արտահայտվում է արտաքին կապի ազդեցությամբ կապի էլեկտրոնների տեղաշարժով էլեկտրական դաշտ, ներառյալ մեկ այլ արձագանքող մասնիկ: Բևեռացումը որոշվում է էլեկտրոնների շարժունակությամբ: Էլեկտրոններն ավելի շարժուն են, որքան հեռու են ատոմների միջուկներից։ Բևեռացման առումով p-կապը զգալիորեն գերազանցում է y-կապը, քանի որ p կապի առավելագույն էլեկտրոնային խտությունը գտնվում է կապված միջուկներից ավելի հեռու: Բևեռացումը մեծապես որոշում է մոլեկուլների ռեակտիվությունը բևեռային ռեակտիվների նկատմամբ:

2.2.2. Դոնոր-ընդունող պարտատոմսեր

Երկու մեկէլեկտրոնային AO-ների համընկնումը կովալենտային կապ ստեղծելու միակ միջոցը չէ։ Կովալենտային կապը կարող է առաջանալ մեկ ատոմի (դոնորի) երկու էլեկտրոնային ուղեծրի փոխազդեցությամբ մեկ այլ ատոմի (ընդունիչ) դատարկ ուղեծրի հետ։ Դոնորները միացություններ են, որոնք պարունակում են կա՛մ ուղեծրեր միայնակ զույգ էլեկտրոններով, կա՛մ p-MO: Էլեկտրոնների միայնակ զույգերի (n-էլեկտրոններ, անգլերենից ոչ կապող) կրողները ազոտի, թթվածնի, հալոգենների ատոմներն են։

Էլեկտրոնների միայնակ զույգերը խաղում են կարևոր դերդրսևորման մեջ քիմիական հատկություններկապեր. Մասնավորապես, նրանք պատասխանատու են միացությունների՝ դոնոր-ընդունող փոխազդեցության մեջ մտնելու ունակության համար:

Կովալենտային կապը, որը ձևավորվում է կապի գործընկերներից մեկի զույգ էլեկտրոնների կողմից, կոչվում է դոնոր-ընդունիչ կապ:

Ձևավորված դոնոր-ընդունող կապը տարբերվում է միայն ձևավորման ձևով. նրա հատկությունները նույնն են, ինչ մյուս կովալենտային կապերը։ Դոնոր ատոմը դրական լիցք է ստանում։

Դոնոր-ընդունիչ կապերը բնորոշ են բարդ միացություններին։

2.2.3. Ջրածնային կապեր

Ջրածնի ատոմը, որը կապված է խիստ էլեկտրաբացասական տարրի հետ (ազոտ, թթվածին, ֆտոր և այլն) ունակ է փոխազդել նույն կամ մեկ այլ մոլեկուլի մեկ այլ բավարար էլեկտրաբացասական ատոմի միայնակ զույգի հետ: Արդյունքում առաջանում է ջրածնային կապ, որը մի տեսակ դոնոր է.

ընդունող պարտատոմս. Գրաֆիկորեն ջրածնային կապը սովորաբար ներկայացված է երեք կետով:

Ջրածնային կապի էներգիան ցածր է (10-40 կՋ/մոլ) և հիմնականում որոշվում է էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությամբ։

Ջրածնային միջմոլեկուլային կապերն առաջացնում են օրգանական միացությունների, օրինակ՝ սպիրտների միացում։

Ջրածնային կապերը ազդում են ֆիզիկական (եռման և հալման կետերի, մածուցիկության, սպեկտրալ բնութագրեր) և միացությունների քիմիական (թթու-բազային) հատկությունները։ Այսպիսով, էթանոլի C2H5OH (78,3 ? C) եռման կետը շատ ավելի բարձր է, քան դիմեթիլ եթերի CH3OCH3 (-24 ? C), որն ունի նույն մոլեկուլային քաշը և կապված չէ ջրածնային կապերի պատճառով։

Ջրածնային կապերը կարող են լինել նաև ներմոլեկուլային։ Սալիցիլաթթվի անիոնի նման կապը հանգեցնում է նրա թթվայնության բարձրացմանը։

Ձևավորման մեջ կարևոր դեր են խաղում ջրածնային կապերը տարածական կառուցվածքըմակրոմոլեկուլային միացություններ - սպիտակուցներ, պոլիսախարիդներ, նուկլեինաթթուներ:

2.3. Հարակից համակարգեր

Կովալենտային կապը կարող է տեղայնացվել կամ տեղայնացվել: Կապը կոչվում է տեղայնացված, որի էլեկտրոնները իրականում բաժանված են կապակցված ատոմների երկու միջուկների միջև։ Եթե ​​կապի էլեկտրոնները կիսում են ավելի քան երկու միջուկներ, ապա խոսվում է տեղայնացված կապի մասին:

Ապատեղայնացված կապը կովալենտային կապ է, որի մոլեկուլային ուղեծրի տարածությունը երկու ատոմից ավելի է:

Տեղակայված պարտատոմսերը շատ դեպքերում p-պարտատոմսեր են: Դրանք բնորոշ են զուգակցված համակարգերին։ Այս համակարգերում իրականացվում է ատոմների փոխադարձ ազդեցության հատուկ տեսակ՝ խոնարհում։

Խոնարհումը (մեզոմերիզմ, հունարեն մեսոսից - միջին) կապերի և լիցքերի հավասարեցումն է իրական մոլեկուլում (մասնիկ)՝ համեմատած իդեալական, բայց գոյություն չունեցող կառուցվածքի հետ։

Կոնյուգացիայի մեջ ներգրավված ապատեղայնացված p-օրբիտալները կարող են պատկանել կա՛մ երկու կամ ավելի p-կապերին, կա՛մ p-կապին և մեկ ատոմին p-օրբիտալով: Դրան համապատասխան առանձնանում են p, p-խոնարհումը և c, p-խոնարհումը։ Խոնարհման համակարգը կարող է լինել բաց կամ փակ և պարունակում է ոչ միայն ածխածնի ատոմներ, այլև հետերոատոմներ։

2.3.1. Բաց շրջանային համակարգեր

p, p-Conjugation. Ածխածնային շղթայով p, p-կոնյուգացված համակարգերի ամենապարզ ներկայացուցիչը բութադիեն-1,3-ն է (նկ. 2.6, ա): Ածխածնի և ջրածնի ատոմները և, հետևաբար, նրա մոլեկուլի բոլոր y կապերը գտնվում են նույն հարթության մեջ՝ ձևավորելով հարթ y կմախք։ Ածխածնի ատոմները գտնվում են sp2 հիբրիդացման վիճակում։ Յուրաքանչյուր ածխածնի ատոմի չհիբրիդացված p-AO-ները գտնվում են y-կմախքի հարթությանը ուղղահայաց և միմյանց զուգահեռ, ինչը անհրաժեշտ պայմանդրանք ծածկելու համար։ Համընկնումը տեղի է ունենում ոչ միայն C-1 և C-2, C-3 և C-4 ատոմների p-AO-ների միջև, այլ նաև C-2 և C-3 ատոմների p-AO-ների միջև՝ որպես արդյունք. որը ձևավորվում է մեկ p, որը ծածկում է ածխածնի չորս ատոմները.-համակարգ, այսինքն՝ առաջանում է տեղայնացված կովալենտային կապ (տես նկ. 2.6, բ):

Բրինձ. 2.6. 1,3-բուտադիենի մոլեկուլի ատոմային ուղեծրային մոդել

Սա արտացոլվում է մոլեկուլում կապի երկարության փոփոխությամբ: C-1-C-2 կապի երկարությունը, ինչպես նաև C-3-C-4-ը բութադիեն-1,3-ում որոշ չափով ավելացել է, իսկ C-2-ի և C-3-ի միջև հեռավորությունը կրճատվել է սովորական կրկնակի և մեկականի համեմատ: պարտատոմսեր։ Այլ կերպ ասած, էլեկտրոնների տեղակայման գործընթացը հանգեցնում է կապի երկարությունների հավասարեցմանը:

Մեծ թվով խոնարհված կրկնակի կապերով ածխաջրածինները տարածված են բուսական աշխարհ. Դրանց թվում են, օրինակ, կարոտինները, որոնք որոշում են գազարի, լոլիկի գույնը և այլն։

Բաց խոնարհման համակարգը կարող է ներառել նաև հետերոատոմներ։ Շղթայում հետերոատոմ ունեցող բաց p, p-կոնյուգացված համակարգերի օրինակներ են b, c-չհագեցած կարբոնիլային միացությունները։ Օրինակ, ալդեհիդային խումբը ակրոլեինում CH2=CH-CH=O երեք sp2-հիբրիդացված ածխածնի ատոմների և թթվածնի ատոմի կոնյուգացիոն շղթայի անդամ է։ Այս ատոմներից յուրաքանչյուրը նպաստում է միասնական p-համակարգմեկ p-էլեկտրոն:

pn-զուգավորում. Այս տեսակի խոնարհումն առավել հաճախ դրսևորվում է կառուցվածքային բեկոր պարունակող միացություններում՝ CH=CH-X, որտեղ X-ը հետերոատոմ է, որն ունի էլեկտրոնների չկիսված զույգ (հիմնականում O կամ N): Դրանց թվում են, օրինակ, վինիլային եթերները, որոնց մոլեկուլներում կրկնակի կապը միացված է թթվածնի ատոմի p-ուղեծրի հետ։ Ապատեղայնացված երեք կենտրոնական կապը ձևավորվում է sp2-հիբրիդացված ածխածնի երկու p-AO ատոմների և հետերոատոմի մեկ p-AO-ի համընկնելով զույգ n-էլեկտրոններով:

Նմանատիպ ապատեղայնացված երեք կենտրոնական կապի ձևավորումը գոյություն ունի կարբոքսիլային խմբում: Այստեղ խոնարհմանը մասնակցում են C=O կապի p-էլեկտրոնները և OH խմբի թթվածնի ատոմի n-էլեկտրոնները։ Լիովին հավասարեցված կապերով և լիցքերով կոնյուգացված համակարգերը ներառում են բացասական լիցքավորված մասնիկներ, ինչպիսիք են ացետատ իոնը:

Էլեկտրոնների խտության տեղաշարժի ուղղությունը նշվում է կոր սլաքով:

Գոյություն ունեն զուգավորման արդյունքները ցուցադրելու այլ գրաֆիկական եղանակներ: Այսպիսով, ացետատի իոնի կառուցվածքը (I) ենթադրում է, որ լիցքը հավասարաչափ բաշխված է թթվածնի երկու ատոմների վրա (ինչպես ցույց է տրված Նկար 2.7-ում, որը ճիշտ է):

Կառուցվածքները (II) և (III) օգտագործվում են ռեզոնանսային տեսության մեջ։ Համաձայն այս տեսության՝ իրական մոլեկուլը կամ մասնիկը բնութագրվում է որոշակի, այսպես կոչված, ռեզոնանսային կառուցվածքներով, որոնք միմյանցից տարբերվում են միայն էլեկտրոնների բաշխմամբ։ Խոնարհված համակարգերում ռեզոնանսային հիբրիդում հիմնական ներդրումը կատարում են p-էլեկտրոնների խտության տարբեր բաշխումներ ունեցող կառույցները (այդ կառույցները միացնող երկկողմանի սլաքը ռեզոնանսային տեսության հատուկ խորհրդանիշ է):

Սահմանային (սահմանային) կառույցներ իրականում գոյություն չունեն: Այնուամենայնիվ, դրանք որոշ չափով «նպաստում են» մոլեկուլում (մասնիկում) էլեկտրոնային խտության իրական բաշխմանը, որը ներկայացված է որպես ռեզոնանսային հիբրիդ, որը ստացվում է սահմանափակող կառուցվածքների սուպերպոզիցիայով (սուպերպոզիցիայով):

c-ում ածխածնային շղթայով p-կոնյուգացիոն համակարգերում կոնյուգացիա կարող է իրականացվել, եթե p կապի կողքին կա ածխածնի ատոմ՝ չհիբրիդացված p-օրբիտալով։ Նման համակարգերը կարող են լինել միջանկյալ մասնիկներ՝ կարբանիոններ, կարբոկացիաներ, ազատ ռադիկալներ, օրինակ՝ ալիլային կառուցվածքներ։ Ազատ ռադիկալների ալիլ բեկորները կարևոր դեր են խաղում լիպիդային պերօքսիդացման գործընթացներում:

Ալիլ անիոնում CH2=CH-CH2 sp2-հիբրիդացված ածխածնի ատոմում C-3-ն ապահովում է ընդհանուր կոնյուգացված

Բրինձ. 2.7. COONa խմբի էլեկտրոնի խտության քարտեզ պենիցիլինում

Համակարգն ունի երկու էլեկտրոն, ալիլ ռադիկալում CH2=CH-CH2+՝ մեկ, իսկ ալիլ կարբոկատիոնում CH2=CH-CH2+ չի մատակարարում։ Արդյունքում, երբ p-AO-ն համընկնում է sp2-հիբրիդացված ածխածնի երեք ատոմների վրա, ձևավորվում է ապատեղայնացված երեք կենտրոնական կապ, որը պարունակում է չորս (կարբանիոնում), երեք (ազատ ռադիկալում) և երկու (կարբոկացիա) էլեկտրոններ, համապատասխանաբար.

Ֆորմալ առումով, C-3 ատոմը ալիլ կատիոնում կրում է դրական լիցք, ալիլ ռադիկալում այն ​​ունի չզույգված էլեկտրոն, իսկ ալիլ անիոնում՝ բացասական լիցք։ Փաստորեն, նման խոնարհված համակարգերում տեղի է ունենում էլեկտրոնի խտության տեղակայում (ցրում), որը հանգեցնում է կապերի և լիցքերի հավասարեցմանը։ Այս համակարգերում C-1 և C-3 ատոմները համարժեք են: Օրինակ, ալիլ կատիոնում նրանցից յուրաքանչյուրը կրում է +1/2 դրական լիցք և կապված է «մեկուկես» կապով C-2 ատոմի հետ։

Այսպիսով, խոնարհումը հանգեցնում է իրական կառույցներում էլեկտրոնային խտության բաշխման զգալի տարբերության՝ համեմատած կառուցվածքների սովորական բանաձևերով ներկայացված կառույցների հետ:

2.3.2. Փակ հանգույց համակարգեր

Ցիկլային զուգակցված համակարգերը մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում որպես միացությունների խումբ՝ ուժեղացված թերմոդինամիկական կայունությամբ՝ համեմատած բաց համակարգերի հետ: Այս միացություններն ունեն նաև այլ հատուկ հատկություններ, որի ամբողջությունը համակցված է ընդհանուր հայեցակարգբուրմունք. Դրանք ներառում են նման պաշտոնապես չհագեցած միացությունների ունակությունը

մտնում են փոխարինման ռեակցիաների մեջ, ոչ թե ավելացման, օքսիդացնող նյութերի և ջերմաստիճանի նկատմամբ դիմադրություն:

Արոմատիկ համակարգերի բնորոշ ներկայացուցիչներն են արենները և դրանց ածանցյալները։ Առանձնահատկություններ էլեկտրոնային կառուցվածքըանուշաբույր ածխաջրածինները հստակ դրսևորվում են բենզոլի մոլեկուլի ատոմային ուղեծրային մոդելում: Բենզոլի շրջանակը ձևավորվում է sp2-հիբրիդացված ածխածնի վեց ատոմներից: Բոլոր y կապերը (C-C և C-H) գտնվում են նույն հարթության վրա: Վեց չհիբրիդացված p-AO-ներ գտնվում են մոլեկուլի հարթությանը ուղղահայաց և միմյանց զուգահեռ (նկ. 2.8, ա): Յուրաքանչյուր p-AO կարող է հավասարապես համընկնել երկու հարևան p-AO-ների հետ: Այս համընկնման արդյունքում առաջանում է մեկ ապատեղայնացված p-համակարգ, որում ամենաբարձր էլեկտրոնային խտությունը գտնվում է y-կմախքի հարթությունից վերևում և ներքևում և ծածկում է ցիկլի բոլոր ածխածնի ատոմները (տես նկ. 2.8, բ): P-էլեկտրոնի խտությունը հավասարաչափ բաշխված է ցիկլային համակարգով մեկ, որը նշվում է շրջանի ներսում կամ կետավոր գծով (տես նկ. 2.8, գ): Բենզոլի օղակում ածխածնի ատոմների միջև եղած բոլոր կապերն ունեն նույն երկարությունը (0,139 նմ), որը միջանկյալ է միայնակ և կրկնակի կապերի երկարությունների միջև:

Քվանտային մեխանիկական հաշվարկների հիման վրա պարզվել է, որ նման կայուն մոլեկուլների առաջացման համար տափակ ցիկլային համակարգպետք է պարունակի (4n + 2) p-էլեկտրոններ, որտեղ n = 1, 2, 3 և այլն (Hückel's կանոն, 1931 թ.): Այս տվյալները հաշվի առնելով՝ կարելի է կոնկրետացնել «արոմատիկություն» հասկացությունը։

Միացությունը անուշաբույր է, եթե այն ունի հարթ օղակ և զուգակցված p-էլեկտրոնային համակարգ, որը ներառում է ցիկլի բոլոր ատոմները և պարունակում է (4n + 2) p-էլեկտրոններ։

Հյուկելի կանոնը վերաբերում է ցանկացած հարթ խտացված համակարգերի, որոնցում չկան ատոմներ, որոնք ընդհանուր են ավելի քան.

Բրինձ. 2.8. Բենզոլի մոլեկուլի ատոմային ուղեծրային մոդելը (ջրածնի ատոմները բաց են թողնվել, տե՛ս տեքստը բացատրության համար)

երկու ցիկլ. Խտացրած բենզոլային օղակներով միացությունները, ինչպիսիք են նաֆթալինը և այլն, համապատասխանում են բուրավետության չափանիշներին։

Կապակցված համակարգերի կայունություն: Խոնարհված և հատկապես արոմատիկ համակարգի ձևավորումը էներգետիկ բարենպաստ գործընթաց է, քանի որ օրբիտալների համընկնման աստիճանը մեծանում է և տեղի է ունենում p-էլեկտրոնների տեղակայում (ցրում): Այս առումով, կոնյուգացված և արոմատիկ համակարգերը բարձրացրել են թերմոդինամիկական կայունությունը: Նրանք պարունակում են ավելի քիչ պաշար ներքին էներգիաիսկ հիմնական վիճակում զբաղեցնում են էներգիայի ավելի ցածր մակարդակ՝ համեմատած ոչ կոնյուգացված համակարգերի հետ: Այս մակարդակների միջև եղած տարբերությունը կարող է օգտագործվել միավորված միացության թերմոդինամիկական կայունությունը, այսինքն՝ նրա միացման էներգիան (դելոկալիզացիայի էներգիա) չափելու համար։ Բութադիեն-1,3-ի համար այն փոքր է և կազմում է մոտ 15 կՋ/մոլ: Խոնարհված շղթայի երկարության աճով մեծանում է խոնարհման էներգիան և, համապատասխանաբար, միացությունների թերմոդինամիկական կայունությունը։ Բենզոլի կոնյուգացիայի էներգիան շատ ավելի մեծ է և կազմում է 150 կՋ/մոլ:

2.4. Փոխարինիչների էլեկտրոնային ազդեցությունները 2.4.1. Ինդուկտիվ ազդեցություն

Բևեռային y կապը մոլեկուլում առաջացնում է մոտակա y կապերի բևեռացում և հանգեցնում է հարևան ատոմների վրա մասնակի լիցքերի առաջացմանը*։

Փոխարինիչներն առաջացնում են ոչ միայն «իրենց», այլ նաև հարևան y-պարտատոմսերի բևեռացում։ Ատոմների ազդեցության փոխանցման այս տեսակը կոչվում է ինդուկտիվ էֆեկտ (/-էֆեկտ)։

Ինդուկտիվ ազդեցությունը փոխարինողների էլեկտրոնային ազդեցության փոխանցումն է y կապերի էլեկտրոնների տեղաշարժի արդյունքում։

Y-կապերի թույլ բևեռացման պատճառով ինդուկտիվ ազդեցությունը թուլանում է շղթայում երեք կամ չորս կապերից հետո: Նրա գործողությունն առավել ցայտուն է արտահայտվում փոխարինող ունեցողին կից ածխածնի ատոմի նկատմամբ։ Փոխարինողի ինդուկտիվ ազդեցության ուղղությունը որակապես գնահատվում է ջրածնի ատոմի հետ համեմատելով, որի ինդուկտիվ ազդեցությունը վերցվում է զրո։ Գրաֆիկորեն /-էֆեկտի արդյունքը պատկերված է սլաքով, որը համընկնում է վալենտական ​​գծի դիրքի հետ և ուղղված է դեպի ավելի էլեկտրաբացասական ատոմը։

/v\ ավելի ուժեղ, քան ջրածնի ատոմը, ցուցադրում է բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն (-/-ազդեցություն):

Նման փոխարինիչները սովորաբար նվազեցնում են համակարգի էլեկտրոնային խտությունը, դրանք կոչվում են էլեկտրոններ քաշող փոխարինիչներ։ Դրանք ներառում են ֆունկցիոնալ խմբերի մեծ մասը՝ OH, NH2, COOH, NO2 և կատիոնային խմբեր, օրինակ՝ NH3+։

Փոխարինիչը, որը փոխում է y կապի էլեկտրոնային խտությունը դեպի շղթայի ածխածնի ատոմը՝ համեմատած ջրածնի ատոմի հետ, դրսևորում է դրական ինդուկտիվ ազդեցություն (+/-էֆեկտ)։

Նման փոխարինիչները մեծացնում են էլեկտրոնի խտությունը շղթայում (կամ օղակում) և կոչվում են էլեկտրոն դոնոր փոխարինողներ։ Դրանք ներառում են ալկիլային խմբեր, որոնք տեղակայված են sp2-հիբրիդացված ածխածնի ատոմում և անիոնային կենտրոններ լիցքավորված մասնիկների մեջ, օրինակ՝ -O-:

2.4.2. մեզոմերային ազդեցություն

Խոնարհված համակարգերում էլեկտրոնային ազդեցության փոխանցման հիմնական դերը խաղում են տեղայնացված կովալենտային կապերի p-էլեկտրոնները։ Էֆեկտը, որն արտահայտվում է որպես տեղաբաշխված (կոնյուգացված) p-համակարգի էլեկտրոնային խտության փոփոխություն, կոչվում է մեզոմերիկ (M-էֆեկտ) կամ խոնարհման էֆեկտ։

Մեզոմերիկ էֆեկտ - փոխարինողների էլեկտրոնային ազդեցության փոխանցումը խոնարհված համակարգի երկայնքով:

Այս դեպքում փոխարինողն ինքնին խոնարհված համակարգի անդամ է: Այն կարող է զուգակցման համակարգ մտցնել կամ p-կապ (կարբոնիլ, կարբոքսիլ խումբև այլն), կամ հետերոատոմի չբաշխված զույգ էլեկտրոններ (ամինո և հիդրօքսի խմբեր), կամ դատարկ կամ մեկ էլեկտրոնով լցված p-AO:

Փոխարինիչը, որը մեծացնում է էլեկտրոնի խտությունը խոնարհված համակարգում, դրսևորում է դրական մեզոմերային ազդեցություն (+M - էֆեկտ):

M-Effect-ը օժտված է փոխարինողներով, ներառյալ ատոմները, որոնք ունեն միայնակ զույգ էլեկտրոններ (օրինակ, ամինո խումբ անիլինի մոլեկուլում) կամ ամբողջ բացասական լիցք: Այս փոխարինողները ընդունակ են

զույգ էլեկտրոնների տեղափոխումը ընդհանուր խոնարհված համակարգ, այսինքն՝ դրանք էլեկտրոն-դոնոր են։

Փոխարինիչը, որը նվազեցնում է էլեկտրոնի խտությունը խոնարհված համակարգում, ցուցադրում է բացասական մեզոմերային ազդեցություն (-M - էֆեկտ):

Համակցված համակարգում M-էֆեկտը օժտված է թթվածնի կամ ազոտի ատոմներով, որոնք կապված են կրկնակի կապով ածխածնի ատոմի հետ, ինչպես ցույց է տրված ակրիլաթթվի և բենզալդեհիդի օրինակում։ Նման խմբերը էլեկտրոններ քաշող են:

Էլեկտրոնների խտության տեղաշարժը ցույց է տրվում կոր սլաքով, որի սկիզբը ցույց է տալիս, թե որ p- կամ p-էլեկտրոններն են տեղաշարժվում, իսկ վերջը կապն է կամ ատոմը, որի վրա դրանք տեղաշարժված են: Մեզոմերային էֆեկտը, ի տարբերություն ինդուկտիվ էֆեկտի, փոխանցվում է խոնարհված կապերի համակարգով շատ ավելի մեծ հեռավորության վրա։

Մոլեկուլում էլեկտրոնային խտության բաշխման վրա փոխարինողների ազդեցությունը գնահատելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել ինդուկտիվ և մեզոմերական էֆեկտների արդյունքում առաջացող ազդեցությունը (Աղյուսակ 2.2):

Աղյուսակ 2.2. Որոշ փոխարինիչների էլեկտրոնային ազդեցությունները

Փոխարինիչների էլեկտրոնային էֆեկտները հնարավորություն են տալիս որակական գնահատական ​​տալ էլեկտրոնների խտության բաշխման ոչ արձագանքող մոլեկուլում և կանխատեսել դրա հատկությունները:

Օրգանական միացության մեջ ատոմները միացված են որոշակի կարգով, սովորաբար կովալենտային կապերով։ Այս դեպքում միացության մեջ միևնույն տարրի ատոմները կարող են ունենալ տարբեր էլեկտրաբացասականություն։ Հաղորդակցման կարևոր հատկություններ - բևեռականությունԵվ ուժ (ձևավորման էներգիա),և, հետևաբար, մոլեկուլի ռեակտիվությունը (որոշակի մեջ մտնելու ունակությունը քիմիական ռեակցիաներ) մեծապես որոշվում է էլեկտրաբացասականությամբ։

Ածխածնի ատոմի էլեկտրաբացասականությունը կախված է ատոմային ուղեծրերի հիբրիդացման տեսակից։ s-օրբիտալի ներդրումն ավելի փոքր է sp3-և ավելին ժամը sp2-եւ sp hybridization.

Մոլեկուլի բոլոր ատոմները փոխադարձ ազդեցություն են ունենում միմյանց վրա հիմնականում կովալենտային կապերի համակարգի միջոցով։ Էլեկտրոնների խտության փոփոխությունը մոլեկուլում փոխարինողների ազդեցության տակ կոչվում է էլեկտրոնային էֆեկտ։

Բևեռային կապով միացված ատոմները կրում են մասնակի լիցքեր (մասնակի լիցքը նշվում է հունարեն Y տառով՝ «դելտա»): Ատոմը, որը «ձգում է» իր վրա a կապի էլեկտրոնային խտությունը, ստանում է բացասական լիցք R-: Կովալենտային կապով կապված զույգ ատոմներում կոչվում է ավելի էլեկտրաբացասական ատոմ էլեկտրոնների ընդունիչ:Նրա ա-պարտատոմսի գործընկերն ունի էլեկտրոնի խտության դեֆիցիտ՝ հավասար մասնակի դրական լիցք 6+; այդպիսի ատոմ էլեկտրոնի դոնոր.

Էլեկտրոնների խտության տեղաշարժը a-կապերի շղթայի երկայնքով կոչվում է ինդուկտիվ ազդեցություն և նշվում է տառով. Ի.

Ինդուկտիվ էֆեկտը փոխանցվում է շղթայի միջոցով՝ խոնավացումով: a-կապերի էլեկտրոնային խտության տեղաշարժը ցուցադրվում է պարզ (ուղիղ) սլաքով (-» կամ *-).

Կախված նրանից, թե ածխածնի ատոմի էլեկտրոնային խտությունը նվազում է կամ մեծանում, ինդուկտիվ ազդեցությունը կոչվում է բացասական (-/) կամ դրական (+/): Ինդուկտիվ ազդեցության նշանն ու մեծությունը որոշվում են ածխածնի ատոմի և դրանց հետ կապված մեկ այլ ատոմի կամ ֆունկցիոնալ խմբի էլեկտրաբացասականության տարբերությամբ, այսինքն. ազդելով այդ ածխածնի ատոմի վրա։

էլեկտրոններ հանող փոխարինիչներ,այսինքն՝ ատոմ կամ ատոմների խումբ, որը տեղափոխում է a կապի էլեկտրոնային խտությունը ածխածնի ատոմից դեպի իրեն, դրսևորվում է. բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն(-/-Էֆեկտ):

էլեկտրոն նվիրաբերող փոխարինիչներ,այսինքն՝ ատոմը կամ ատոմների խումբը, որն առաջացնում է էլեկտրոնի խտության տեղաշարժ դեպի ածխածնի ատոմ (ինքնից հեռու), դրսևորվում է. դրական ինդուկտիվ ազդեցություն(+/- ազդեցություն):

N-էֆեկտը դրսևորվում է ալիֆատիկ ածխաջրածնային ռադիկալներով, այսինքն՝ ալկիլներով (մեթիլ, էթիլ և այլն): Շատ ֆունկցիոնալ խմբեր ունեն -/-ազդեցություն՝ հալոգեններ, ամինո խումբ, հիդրոքսիլ, կարբոնիլ, կարբոքսիլ խմբեր:

Ինդուկտիվ ազդեցությունը հայտնվում է նաև ածխածին-ածխածին կապում, եթե ածխածնի ատոմները տարբերվում են հիբրիդացման տեսակով։ Օրինակ, պրոպենի մոլեկուլում մեթիլ խումբը ցուցադրում է +/- ազդեցություն, քանի որ դրանում ածխածնի ատոմը գտնվում է vp 3 հիբրիդային վիճակում, իսկ §p 2 հիբրիդային ատոմը հանդես է գալիս որպես կրկնակի կապով էլեկտրոն ընդունող, քանի որ այն ունի ավելի բարձր էլեկտրաբացասականություն.

Երբ մեթիլ խմբի ինդուկտիվ ազդեցությունը փոխանցվում է կրկնակի կապին, դրա վրա հիմնականում ազդում է շարժական

Փոխարինողի ազդեցությունը n-կապերի միջոցով փոխանցվող էլեկտրոնային խտության բաշխման վրա կոչվում է մեզոմերական էֆեկտ ( Մ ) Մեզոմերային ազդեցությունը կարող է լինել նաև բացասական և դրական: IN կառուցվածքային բանաձևերՄեզոմերային էֆեկտը ցուցադրվում է ավելորդ էլեկտրոնային խտությամբ կապի կեսից կոր սլաքով, որն ուղղված է դեպի այն տեղը, որտեղ էլեկտրոնի խտությունը տեղաշարժվում է: Օրինակ՝ ֆենոլի մոլեկուլում հիդրոքսիլ խումբն ունի +M ազդեցություն՝ թթվածնի ատոմի էլեկտրոնների միայնակ զույգը փոխազդում է բենզոլային օղակի n-էլեկտրոնների հետ՝ մեծացնելով դրանում էլեկտրոնի խտությունը։ Բենզալդեհիդում կարբոնիլային խումբը -M էֆեկտով դեպի իրեն քաշում է էլեկտրոնի խտությունը բենզոլային օղակից:

Էլեկտրոնային ազդեցությունները հանգեցնում են մոլեկուլում էլեկտրոնային խտության վերաբաշխման և առանձին ատոմների վրա մասնակի լիցքերի առաջացմանը: Սա որոշում է մոլեկուլի ռեակտիվությունը:

Թիրախ: օրգանական միացությունների էլեկտրոնային կառուցվածքի և դրանց մոլեկուլներում ատոմների փոխադարձ ազդեցության փոխանցման ուղիների ուսումնասիրություն։

Պլան:

Ինդուկտիվ ազդեցություն

Զուգավորման տեսակները.

Օրգանական միացությունների բուրմունք

Մեզոմերիկ էֆեկտ (կոնյուգացիոն էֆեկտ)

1. Ինդուկտիվ ազդեցություն

Օրգանական միացության մոլեկուլը ատոմների հավաքածու է, որոնք կապված են որոշակի կարգով կովալենտային կապերով։ Այս դեպքում կապված ատոմները կարող են տարբերվել էլեկտրաբացասականության արժեքով (E.O.):

Էլեկտրոնեգատիվություն- քիմիական կապի իրականացման համար մեկ այլ ատոմի էլեկտրոնային խտությունը ներգրավելու ատոմի կարողությունը:

Որքան մեծ է E.O.-ի արժեքը: տվյալ տարրը, այնքան ավելի ուժեղ է այն ձգում կապի էլեկտրոնները: Է.Օ. ստեղծվել են ամերիկացի քիմիկոս Լ. Փոլինգի կողմից և այս շարքը կոչվում է Փոլինգի սանդղակ:

Ածխածնի ատոմի E. O.-ն կախված է նրա հիբրիդացման վիճակից, քանի որ ածխածնի ատոմների մեջ տարբեր տեսակներհիբրիդացումները տարբերվում են միմյանցից E. O.-ում և դա կախված է հիբրիդացման տվյալ տեսակի մեջ s-ամպի համամասնությունից: Օրինակ, C ատոմը sp 3 հիբրիդացման վիճակում ունի ամենացածր E.O. քանի որ p-ամպը կազմում է նվազագույն s-ամպը: Մեծ Է.Օ. ունի C ատոմ sp հիբրիդացման ժամանակ։

Բոլոր ատոմները, որոնք կազմում են մոլեկուլը, փոխադարձ կապի մեջ են միմյանց հետ և փոխադարձ ազդեցություն են ունենում։ Այս ազդեցությունը փոխանցվում է կովալենտային կապերի միջոցով՝ էլեկտրոնային էֆեկտների օգնությամբ։

Կովալենտային կապի հատկություններից է էլեկտրոնի խտության որոշակի շարժունակությունը։ Այն ունակ է շարժվել դեպի ատոմ ավելի մեծ E, O-ով:

Բևեռականությունկովալենտային կապը էլեկտրոնի խտության անհավասար բաշխումն է կապված ատոմների միջև:

Հասանելիություն բևեռային կապմոլեկուլում ազդում է հարակից կապերի վիճակի վրա: Նրանց վրա ազդում է բևեռային կապը, և նրանց էլեկտրոնային խտությունը նույնպես տեղափոխվում է դեպի ավելի E.O. ատոմ, այսինքն՝ տեղի է ունենում էլեկտրոնային էֆեկտի փոխանցում։

Էլեկտրոնների խտության տեղաշարժը ϭ կապերի շղթայի երկայնքով կոչվում է ինդուկտիվ ազդեցությունև նշվում է I-ով:

Ինդուկտիվ էֆեկտը փոխանցվում է շղթայի երկայնքով՝ խամրելով, քանի որ երբ ϭ կապ է ձևավորվում, մեծ քանակությամբ էներգիա է ազատվում և այն վատ բևեռացված է, և, հետևաբար, ինդուկտիվ էֆեկտն ավելի մեծ չափով արտահայտվում է մեկ կամ երկու կապերի վրա: Բոլոր ϭ կապերի էլեկտրոնային խտության տեղաշարժի ուղղությունը ցույց է տրված ուղիղ սլաքներով: →

Օրինակ՝ CH 3 δ +< → CH 2 δ +< → CH 2 δ +< →Cl δ - Э.О. Сl >Է.Օ. ՀԵՏ

CH 3 δ +< → CH 2 δ +< → CH 2 δ +< →OH δ - Э.О. ОН >Է.Օ. ՀԵՏ

Ատոմը կամ ատոմների խումբը, որը փոխում է ϭ կապի էլեկտրոնային խտությունը ածխածնի ատոմից դեպի իրեն, կոչվում է. էլեկտրոններ հանող փոխարինիչներև ցուցադրում են բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն (- Ի- Էֆեկտ):

Դրանք են հալոգենները (Cl, Br, I), OH -, NH 2 -, COOH, COH, NO 2, SO 3 H և այլն։

Այն ատոմը կամ ատոմների խումբը, որը տալիս է էլեկտրոնի խտություն, կոչվում է էլեկտրոն դոնոր փոխարինողներև դրսևորում է դրական ինդուկտիվ ազդեցություն (+ Ի- Էֆեկտ):

I-էֆեկտ ցուցադրում են ալիֆատիկ ածխաջրածնային ռադիկալներ, CH 3, C 2 H 5 և այլն:

Ինդուկտիվ ազդեցությունը դրսևորվում է նաև այն դեպքում, երբ կապակցված ածխածնի ատոմները տարբերվում են հիբրիդացման վիճակում։ Օրինակ, պրոպենի մոլեկուլում CH 3 խումբը ցուցադրում է + I-ազդեցություն, քանի որ դրանում ածխածնի ատոմը գտնվում է sp 3 հիբրիդային վիճակում, իսկ կրկնակի կապ ունեցող ածխածնի ատոմները sp 2 հիբրիդային վիճակում և ավելի մեծ են ցույց տալիս: էլեկտրաբացասականություն, հետևաբար, նրանք ցուցադրում են -I- ազդեցություն և էլեկտրոն ընդունողներ են:

Օրգանական միացության մոլեկուլը ատոմների հավաքածու է, որոնք կապված են որոշակի կարգով, սովորաբար կովալենտային կապերով։ Այս դեպքում կապված ատոմները կարող են տարբերվել չափերով էլեկտրաբացասականություն. Քանակներ էլեկտրաբացասականությունմեծապես որոշում են կապի այնպիսի կարևոր բնութագրերը, ինչպիսիք են բևեռականությունը և ուժը (ձևավորման էներգիան): Իր հերթին, մոլեկուլում կապերի բևեռականությունն ու ուժը մեծապես որոշում են մոլեկուլի որոշակի քիմիական ռեակցիաների մեջ մտնելու ունակությունը:

Էլեկտրոնեգատիվությունածխածնի ատոմը կախված է նրա հիբրիդացման վիճակից: Դա կապված է բաժնեմասի հետ s- ուղեծրեր հիբրիդային ուղեծրում. այն փոքր է y-ից sp 3 - և ավելին sp 2 - և sp - հիբրիդային ատոմներ.

Բոլոր ատոմները, որոնք կազմում են մոլեկուլը, փոխկապակցված են և փոխադարձ ազդեցություն են ունենում: Այս ազդեցությունը փոխանցվում է հիմնականում կովալենտային կապերի համակարգի միջոցով, այսպես կոչված, օգնությամբ էլեկտրոնային էֆեկտներ.

էլեկտրոնային էֆեկտներկոչվում է մոլեկուլում էլեկտրոնային խտության տեղաշարժը փոխարինողների ազդեցության տակ։

Բևեռային կապով կապված ատոմները կրում են մասնակի լիցքեր, որոնք նշվում են հունարեն «դելտա» տառով (դ ) Ատոմը «ձգող» էլեկտրոնի խտությունըs-միացում իր ուղղությամբ, ձեռք է բերում բացասական լիցքդ -. Երբ դիտարկվում է կովալենտային կապով կապված զույգ ատոմներ, ավելի էլեկտրաբացասական ատոմը կոչվում է. էլեկտրոն ընդունող. Նրա գործընկերըս -պարտատոմսերը, համապատասխանաբար, կունենան հավասար էլեկտրոնային խտության դեֆիցիտ, այսինքն. մասնակի դրականգանձելդ +, կկոչվի էլեկտրոնի դոնոր.

Էլեկտրոնների խտության տեղաշարժը շղթայի երկայնքովs-կապերը կոչվում է ինդուկտիվ ազդեցությունև նշվում էԻ.

Ինդուկտիվ էֆեկտը փոխանցվում է շղթայի միջոցով՝ խոնավացումով: Բոլորի էլեկտրոնային խտության տեղաշարժի ուղղությունըs-կապերը նշվում են ուղիղ սլաքներով:

Կախված նրանից, թե էլեկտրոնի խտությունը հեռանում է դիտարկված ածխածնի ատոմից, թե մոտենում է դրան, ինդուկտիվ ազդեցությունը կոչվում է բացասական (-Ի ) կամ դրական (+I): Ինդուկտիվ ազդեցության նշանն ու մեծությունը որոշվում են տարբերություններով էլեկտրաբացասականությունածխածնի ատոմի և այն անվանող խմբի միջև:

Էլեկտրոններ հանող փոխարինիչներ, այսինքն. ատոմ կամ ատոմների խումբ, որը փոխում է էլեկտրոնային խտությունըs-կապեր ածխածնի ատոմից ինքն իրեն, ցուցադրվում են բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն (- I-էֆեկտ):

Էլեկտրոդոնորփոխարինիչներ, այսինքն. ատոմ կամ ատոմների խումբ, որը էլեկտրոնի խտությունը տեղափոխում է իրենից դեպի ածխածնի ատոմ, ցուցադրվում է դրական ինդուկտիվ ազդեցություն(+I-էֆեկտ):

I-էֆեկտը դրսևորվում է ալիֆատիկ ածխաջրածնային ռադիկալներով, այսինքն. ալկիլային ռադիկալներ (մեթիլ, էթիլ և այլն): Ֆունկցիոնալ խմբերի մեծ մասը ցուցադրում է −Ի - ազդեցություն՝ հալոգեններ, ամինո խումբ, հիդրոքսիլ, կարբոնիլ, կարբոքսիլ խմբեր:

Ինդուկտիվ ազդեցությունը դրսևորվում է նաև այն դեպքում, երբ կապակցված ածխածնի ատոմները տարբերվում են հիբրիդացման վիճակում։

Մեթիլ խմբի ինդուկտիվ ազդեցությունը կրկնակի կապի փոխանցելիս դրա վրա հիմնականում ազդում է շարժականp-կապ.

Փոխարինողի ազդեցությունը էլեկտրոնային խտության բաշխման վրա՝ փոխանցվող միջոցովp-կապեր, կոչ Մեզոմերային ազդեցություն (M):Մեզոմերային ազդեցությունը կարող է լինել նաև բացասական և դրական: Կառուցվածքային բանաձևերում այն ​​ներկայացված է կոր սլաքով, որը սկսվում է էլեկտրոնային խտության կենտրոնից և ավարտվում այն ​​վայրում, որտեղ էլեկտրոնի խտությունը տեղաշարժվում է:

Էլեկտրոնային էֆեկտների առկայությունը հանգեցնում է մոլեկուլում էլեկտրոնային խտության վերաբաշխման և առանձին ատոմների վրա մասնակի լիցքերի առաջացման: Սա որոշում է մոլեկուլի ռեակտիվությունը:

Կառուցվածքի տեսության համաձայն օրգանական նյութեր(A. M. Butlerov, 1861) միացությունների հատկությունները որոշվում են ատոմների փոխադարձ ազդեցությամբ՝ և՛ միմյանց հետ կապված, և՛ ուղղակիորեն կապված չեն։ Նման փոխադարձ ազդեցությունն իրականացվում է էլեկտրոնների հաջորդական տեղաշարժով, որոնք ձևավորում են մեկ և բազմակի կապեր։ Էլեկտրոնային էֆեկտը, որն առաջացնում է a-կապերի էլեկտրոնների տեղաշարժը, կոչվում է ինդուկտիվ կամ ինդուկտիվ ազդեցություն (/): Եթե ​​էլեկտրոնների տեղաշարժը կապված է բազմաթիվ TC կապերի հետ, ապա այդ էֆեկտը կոչվում է մեզոմերիկ (M):

Ինդուկտիվ ազդեցություն

Կովալենտային կապերի հատկություններից է այդ կապերը կազմող էլեկտրոնային զույգերի շարժունակությունը։ Այս կապերից որոշները ոչ բևեռային են (օրինակ՝ C-C կապեր) կամ թույլ բևեռային (C-H կապեր)։ Հետեւաբար, նման կապերով միացված ատոմները լիցք չեն կրում։ Նման միացությունների օրինակ կարող են լինել ալկանները և, մասնավորապես, էթանը CH 3 -CH 3: Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապեր ձևավորող ատոմները կարող են զգալիորեն տարբերվել էլեկտրաբացասականությամբ, և, հետևաբար, էլեկտրոնային զույգերը տեղափոխվում են դեպի ավելի էլեկտրաբացասական ատոմ: Նման կապը կլինի բևեռային, և դա հանգեցնում է ատոմների վրա մասնակի լիցքերի ձևավորմանը։ Այս լիցքերը նշվում են հունարեն «8» (դելտա) տառով։ Այն ատոմը, որը դեպի իրեն ձգում է էլեկտրոնային զույգ, ստանում է մասնակի բացասական լիցք (-5), իսկ ատոմը, որից էլեկտրոնները տեղահանվում են, ստանում է մասնակի դրական լիցք (+8): Օ-կապի էլեկտրոնների տեղաշարժը (էլեկտրոնների խտությունը) նշվում է ուղիղ սլաքով։ Օրինակ:

Բևեռային կապի առկայությունը ազդում է հարևան կապերի բևեռականության վրա: Հարևան o-կապերի էլեկտրոնները նույնպես տեղափոխվում են ավելի էլեկտրաբացասական տարր (փոխարինիչ):

Էլեկտրոնների տեղաշարժը a-կապերի համակարգի երկայնքով փոխարինողի ազդեցության տակ կոչվում է ինդուկտիվ ազդեցություն։

Ինդուկտիվ էֆեկտը նշվում է «/» տառով և հակված է մարելու, երբ փոխանցվում է a-կապերի շղթայի երկայնքով (այն փոխանցվում է ընդամենը 3-4 օ-կապերի հեռավորության վրա): Ուստի կապերի շղթայի երկայնքով փոխանցման ընթացքում ատոմների լիցքերը աստիճանաբար նվազում են (SJ > 8^ > SJ > 8J): Ինդուկտիվ ազդեցությունը կարող է ունենալ «+» կամ «-» նշան: Էլեկտրոնները հանող փոխարինիչները (ատոմները կամ ատոմների խումբը) փոխում են էլեկտրոնի խտությունը դեպի իրենց և ցուցաբերում բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն -Ես(փոխարինիչի վրա հայտնվում է բացասական լիցք):

Բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն առաջացնող էլեկտրոնները հանող փոխարինիչները ներառում են.

Էլեկտրոն-դոնոր փոխարինողները, որոնք իրենցից հեռացնում են էլեկտրոնի խտությունը, դրսևորում են դրական ինդուկտիվ ազդեցություն (+/): Այս փոխարինիչները ներառում են ալկիլ ռադիկալները, և որքան մեծ և ճյուղավորված է ալկիլ ռադիկալը, այնքան ավելի +1.

Ջրածնի ատոմի ինդուկտիվ ազդեցությունը ենթադրվում է զրո։

Փոխարինիչների ինդուկտիվ ազդեցությունը ազդում է նյութերի հատկությունների վրա և հնարավորություն է տալիս կանխատեսել դրանք։ Օրինակ՝ անհրաժեշտ է համեմատել քացախաթթուների, մածուցիկ և քլորաքացախաթթուների թթվային հատկությունները։

Քլորաքացախաթթվի մոլեկուլում կա բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն, որը պայմանավորված է քլորի ատոմի բարձր էլեկտրաբացասականությամբ։ Քլորի ատոմի առկայությունը հանգեցնում է a-bond համակարգի երկայնքով էլեկտրոնային զույգերի տեղաշարժի և արդյունքում հիդրօքսիլ խմբի թթվածնի ատոմի վրա առաջանում է դրական լիցք (5+): Սա հանգեցնում է նրան, որ թթվածինը ջրածնի ատոմից ավելի ուժեղ է ձգում էլեկտրոնային զույգը, մինչդեռ կապը դառնում է ավելի բևեռ, և մեծանում է տարանջատվելու ունակությունը, այսինքն՝ թթվային հատկությունները:

Քացախաթթվի մոլեկուլում մեթիլ ռադիկալը (CH 3 -), որն ունի դրական ինդուկտիվ ազդեցություն, էլեկտրոնի խտությունը մղում է հիդրօքսիլ խմբի թթվածնի վրա և դրա վրա ստեղծում է մասնակի բացասական լիցք (5-): Միևնույն ժամանակ, թթվածինը, հագեցած էլեկտրոնային խտությամբ, այնքան ուժեղ չի ձգում ջրածնի ատոմից էլեկտրոնային զույգը՝ բևեռականությունը. O-N միացումներնվազում է, և, հետևաբար, քացախաթթունը պառակտում է պրոտոնը (տարանջատվում) ավելի վատ, քան մածուցիկ թթուն, որի մեջ ալկիլ ռադիկալի փոխարեն կա ջրածնի ատոմ, որի ինդուկտիվ ազդեցությունը զրո է: Այսպիսով, երեք թթուներից քացախաթթուն ամենաթույլն է, իսկ քլորաքացախաթթունը՝ ամենաուժեղը։

մեզոմերային ազդեցություն

Մեզոմերական էֆեկտը էլեկտրոնային խտության տեղաշարժն է, որն իրականացվում է n-կապերի մասնակցությամբ՝ փոխարինողների ազդեցության տակ։

Մեզոմերական էֆեկտը կոչվում է նաև խոնարհման էֆեկտ և նշվում է M տառով: Կրկնակի կամ եռակի կապերի n-էլեկտրոններն ունեն բարձր շարժունակություն, քանի որ դրանք գտնվում են ատոմների միջուկներից ավելի հեռու, քան օ-կապերի էլեկտրոնները, և, հետևաբար, փորձ է: ավելի քիչ գրավչություն. Այս առումով, ատոմները և ատոմային խմբերը, որոնք տեղակայված են բազմաթիվ կապերից մեկ o-կապից հեռավորության վրա, կարող են իրենց n-էլեկտրոնները տեղափոխել դեպի իրենց կողմը (եթե այդ ատոմներն ունեն էլեկտրոն քաշող հատկություն) կամ հեռանալ իրենցից (եթե ունեն էլեկտրոններ): գույք նվիրաբերելը):

Այսպիսով, մեզոմերային էֆեկտի առաջացման համար պետք է պահպանվեն մի քանի պայմաններ: Առաջին, ամենակարևոր պայմանը. բազմակի կապը պետք է գտնվի ուղեծրից մեկ ա-կապ, որի հետ այն փոխազդելու է (խոնարհվելու է) (նկ. 32):

Մեզոմերային էֆեկտի առաջացման երկրորդ կարևոր պայմանը փոխազդող ուղեծրերի զուգահեռությունն է։ Նախորդ նկարում բոլոր p-օրբիտալները զուգահեռ են միմյանց, ուստի նրանց միջև տեղի է ունենում խոնարհում: Նկարում ուղեծրերը միմյանց զուգահեռ չեն:

Բրինձ. 32. n-կապերի և p-ուղեծրի խոնարհումը, հետևաբար, նրանց միջև կա՛մ փոխազդեցություն չկա, կա՛մ զգալիորեն թուլացել է։

Եվ, վերջապես, երրորդ կարևոր պայմանը փոխազդող ուղեծրերի մեծությունն է (այլ կերպ ասած՝ խոնարհման մեջ մտնող ատոմների շառավիղները պետք է լինեն նույնը կամ մոտենալ իրար)։ Եթե ​​փոխազդող ուղեծրերը չափերով շատ տարբեր են, ապա չկա ամբողջական համընկնումը և, հետևաբար, փոխազդեցությունը:

Վերջին երկու պայմանները կամընտիր են, բայց շատ ցանկալի են մեծ մեզոմերային էֆեկտի առաջացման համար: Հիշեցնենք, որ ատոմների շառավիղները կարելի է համեմատել Դ.Ի. Մենդելեևի աղյուսակի միջոցով. միևնույն ժամանակաշրջանի ատոմներն ունեն մոտ ատոմային շառավիղներ, իսկ տարբեր ժամանակաշրջաններում գտնվողները շատ տարբեր են միմյանցից: Հետևաբար, իմանալով, թե որ ատոմի ուղեծիրն է մասնակցում խոնարհմանը, հնարավոր է որոշել մեզոմերային էֆեկտի ուժգնությունը և, ընդհանուր առմամբ, գնահատել էլեկտրոնային խտության բաշխումը մոլեկուլում (Աղյուսակ 34):

Էլեկտրոնների դոնոր փոխարինիչները դրսևորում են դրական մեզոմերային ազդեցություն (+M): Այս փոխարինիչները պարունակում են ատոմ՝ չբաշխված էլեկտրոնային զույգով (-NH 2, -OH

և այլն): Մեզոմերական էֆեկտի «+» կամ «-» նշանը որոշվում է այս ազդեցության ժամանակ փոխարինողի վրա առաջացող լիցքով։ Օրինակ, աղյուսակ 34-ում ներկայացված սխեմայում փոխարինողներն են խմբերը՝ -OH, - NH 2, - N0 2, - COOH: Մեզոմերային էֆեկտի արդյունքում այս խմբերի վրա հայտնվում է մասնակի դրական (8+) կամ բացասական (8-) լիցք։ Դա պայմանավորված է բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների տեղաշարժով փոխարինողից +M էֆեկտի դեպքում կամ փոխարինողից՝ -M էֆեկտի դեպքում։ Գրաֆիկորեն էլեկտրոնների տեղաշարժը նշվում է կոր սլաքներով: Սլաքի սկիզբը ցույց է տալիս, թե որ էլեկտրոններն են տեղաշարժվել մեզոմերային էֆեկտի ժամանակ, իսկ սլաքի վերջը ցույց է տալիս, թե ատոմներից որին կամ որ կապին: Էլեկտրոն նվիրաբերող խմբերի վրա հայտնվում է մասնակի դրական լիցք (+M): Օրինակ, -OH և - NH 2 խմբերի վրա վինիլային ալկոհոլի և անիլինի մեջ.

Էլեկտրոններ քաշող փոխարինիչները պարունակում են մի քանի շատ էլեկտրաբացասական ատոմներ, որոնք չեն պարունակում ազատ էլեկտրոնային զույգեր (-N0 2, -S0 3 H, -COOH և այլն), և, հետևաբար, նրանք էլեկտրոնները տեղափոխում են իրենց կողմը և ստանում մասնակի բացասական լիցք և ցուցադրում բացասական մեզոմեր: ազդեցություն (-M): Մենք սա տեսնում ենք պրոպենոաթթվի և նիտրոբենզոլի մեջ.

Ինչպես նշվեց վերևում, մի քանի կապեր մասնակցում են մեզոմերային էֆեկտին, բայց ամենևին էլ պարտադիր չէ, որ դրանք փոխազդեն որոշ փոխարինողների հետ: Բազմաթիվ, առավել հաճախ կրկնակի, կապերը կարող են միանալ միմյանց հետ: Մեծ մասը պարզ օրինակայդպիսի փոխազդեցությունը բենզոլն է (C 6 H 6): Նրա մոլեկուլում երեք կրկնակի կապերը հերթափոխվում են մեկ ա-կապերով։ Այս դեպքում ածխածնի բոլոր վեց ատոմները գտնվում են er 2 հիբրիդացման մեջ, իսկ ոչ հիբրիդային p-օրբիտալները զուգահեռ են միմյանց: Այսպիսով, ոչ հիբրիդային p-օրբիտալները գտնվում են միմյանց կողքին և միմյանց զուգահեռ, ստեղծված են բոլոր պայմանները դրանց համընկնման համար։ Ամբողջականության համար հիշենք, թե ինչպես են p-օրբիտալները համընկնում էթիլենի մոլեկուլում r կապի առաջացման ժամանակ (նկ. 33):

Առանձին p-օրբիտալների փոխազդեցության արդյունքում դրանք համընկնում են և միաձուլվում և ձևավորվում

Բրինձ. 33. Խոնարհում (մեզոմերական էֆեկտ) մեկ mc-էլեկտրոնային ամպի զուգահեռ p-օրբիտալների միջև: Օրբիտալների նման միաձուլումը սինգլի առաջացմամբ մոլեկուլային ուղեծրև կա մեզոմերային էֆեկտ:

Նմանատիպ պատկեր է նկատվում նաև 1,3-բուտադիենի մոլեկուլում, որտեղ երկու n-կապ միաձուլվելով (կապվում են խոնարհման) ձևավորվում է մեկ n-էլեկտրոնային ամպ (նկ. 34):

Մեկ էլեկտրոնային ամպի ձևավորումը (մեզոմերական էֆեկտ) էներգետիկ առումով շատ բարենպաստ գործընթաց է։ Ինչպես գիտեք, բոլոր մոլեկուլները հակված են նվազագույն էներգիայի, ինչը նման մոլեկուլները դարձնում է շատ կայուն: Երբ ձևավորվում է մեկ մոլեկուլային ամպ, բոլոր n-էլեկտրոնները գտնվում են նույն ընդհանուր ուղեծրում (մեկ ուղեծրում բութադիեն-1,3 մոլեկուլում կա չորս էլեկտրոն) և զգում են միանգամից մի քանի միջուկների ձգում (չորսը՝ բութադիենի համար): և այս ձգողականությունը գործում է յուրաքանչյուր էլեկտրոնի վրա տարբեր ուղղություններով, ինչը մեծապես դանդաղեցնում է նրանց շարժման արագությունը: Այսպիսով, մեկ մոլեկուլային ուղեծրում բոլոր էլեկտրոնների շարժման արագությունը նվազում է, ինչը հանգեցնում է մոլեկուլի կինետիկի և ընդհանրապես ընդհանուր էներգիայի նվազմանը։

Բրինձ. 34.

Այն դեպքերում, երբ կրկնակի կապեր պարունակող ատոմները միացված են փոխարինողներին, կրկնակի կապերի p-օրբիտալները միաձուլվում են փոխարինողների զուգահեռ p-օրբիտալների հետ՝ ձևավորելով մեկ մոլեկուլային ուղեծր։ Մենք դա տեսնում ենք նիտրոբենզոլի օրինակում:

Մեզոմերիկ և ինդուկտիվ ազդեցությունները, որպես կանոն, միաժամանակ առկա են նույն մոլեկուլում։ Երբեմն դրանք համընկնում են գործողության ուղղությամբ, օրինակ՝ նիտրոբենզոլում.

Որոշ դեպքերում այդ ազդեցությունները գործում են տարբեր ուղղություններով, իսկ հետո մոլեկուլում էլեկտրոնային խտությունը բաշխվում է՝ հաշվի առնելով ավելի ուժեղ ազդեցությունը։ Մի քանի բացառություններով, մեզոմերային էֆեկտն ավելի մեծ է, քան ինդուկտիվը.

Էլեկտրոնային էֆեկտները հնարավորություն են տալիս գնահատել էլեկտրոնային խտության բաշխումը օրգանական նյութերի մոլեկուլներում և հնարավորություն է տալիս կանխատեսել այդ միացությունների հատկությունները։

ՀԱՐՑԵՐ ԵՎ ՎԱՐԺՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

• 1. Ի՞նչ է ինդուկտիվ կամ ինդուկտիվ էֆեկտը:
• 2. Փոխարինիչներից որո՞նք են դրական և որ բացասական ինդուկտիվ ազդեցությունը՝ - COOH, -OH, - 0", -CH 3, -C \u003d N, -N0 2, -Cl, -NH 2: Ինչպե՞ս է որոշվում ինդուկտիվ էֆեկտի նշանը:
• 3. Նյութերից որն ունի մեծ դիպոլային մոմենտ՝ ա) CHo-CHp-C1 կամ CHo-CH 9 -Br; բ) CH 3 -CH. -C1 կամ CH 3 -CH 2 -CH 2 -C1:
• 4. Նյութերից ո՞րն ունի մեծ թթվային հատկություն՝ CH 3 -COOH թե F-CH 2 -COOH: Բացատրե՛ք պատասխանը։
• 5. Նյութերը դասավորե՛ք թթվային հատկությունների աճման կարգով՝ C1 2 CH - COOH, C1-CH 2 -COOH,

C1 3 C - COOH, CH 3 -COOH: Բացատրություններ տվեք։

• 6. Ի՞նչ է մեզոմերային էֆեկտը: Ինչպե՞ս է որոշվում մեզոմերային էֆեկտի նշանը:
• 7. Խմբերից որո՞նք են դրական (+M) և բացասական (-M) մեզոմերային ազդեցություն. -S0 3 H, -N02, -CHO, -COOH, -NH 2, -N (CH 3) 2, -OH, -o-CH3:
• 8. Ո՞ր միացություններում է մեզոմերային ազդեցությունն ավելի մեծ՝ C 6 H 5 -OH և C 6 H 5 -SH. Ինչպե՞ս է դա առնչվում փոխարինող ատոմի շառավղին: Ո՞րն է մեզոմերային էֆեկտի նշանը:

• 9. Ո՞ր միացության մեջ է ամինո խումբը միանում անուշաբույր օղակի հետ՝ C 6 H 5 -CH 2 -NH 2 և C 6 H 5 -NH 2:
• 10. Որոշեք ֆենոլի մոլեկուլում ինդուկտիվ և մեզոմերային ազդեցությունների նշանները (C 6 H 5 -OH): Էլեկտրոնների տեղաշարժի ուղղությունները նշվում են սլաքներով:

• 1. Փոխարինիչներից որն է դրական ինդուկտիվ ազդեցություն ցուցաբերում.
  • ա) - CHO; գ) CH 3 -CH 2 -
  • բ) -COOH; դ) -N0 2:
• 2. Փոխարինիչներից որն է բացասական ինդուկտիվ ազդեցություն.
  • ա) CH 3 -; գ) -S03H;
  • բ) CH 3 -CH 2 -; դ) -Նա.
• 3. Նյութերից որն ունի ամենամեծ դիպոլային մոմենտը.
  • ա) CH3 -C1; գ) (CH 3) 3 C-C1;
  • բ) CH 3 -CH 2 -CH 2 -C1; դ) CH 3 -CH 2 -C1.
• 4. Խմբերից որն է դրական մեզոմերային ազդեցություն.
  • ա) -N0 2; գ) -OH;
  • բ) -C=N դ) -COOH.
• 5. Միացություններից որն է մեզոմերային ազդեցություն.
  • ա) C fi H.-CH ? -ՆՀ? ; գ) CH 3 -CH. -C1;
  • բ) C6H5-OH; դ) (CH 3) 3 C-C1.