stringtranslate.com

Электроноакцепторная группа

Группа , оттягивающая электроны ( EWG ), представляет собой группу или атом, обладающий способностью оттягивать электронную плотность к себе и от других соседних атомов. [1] Этот перенос электронной плотности часто достигается за счет резонансных или индуктивных эффектов. Группы, оттягивающие электроны, оказывают значительное влияние на фундаментальные химические процессы, такие как кислотно-основные реакции , окислительно-восстановительные потенциалы и реакции замещения. [1]

Последствия EWG

Влияние на кислотность Бренстеда

Электроноакцепторные группы оказывают « индуктивное » или «электроно-притягивающее» воздействие на ковалентные связи . Сила электроноакцепторной группы обратно пропорциональна pKa карбоновой кислоты. [2]

Индуктивный эффект носит кумулятивный характер: трихлоруксусная кислота в 1000 раз сильнее хлоруксусной кислоты .

Влияние EWG на pKa уменьшается с расстоянием от карбоксильной группы.

Для бензойных кислот эффект количественно определяется уравнением Гаммета:

где

= Справочная константа
= Константа заместителя
= Константа скорости реакции

Влияние на кислотность Льюиса

EWG усиливают кислотность Льюиса , делая соединения более реакционноспособными как кислоты Льюиса . Например, фтор является более сильным электроноакцепторным заместителем, чем метил , что приводит к повышенной кислотности Льюиса трифторида бора по сравнению с триметилбораном . Электроноакцепторные группы также имеют тенденцию снижать основность Льюиса . [3]

Влияние на реакции ароматического замещения

Электрофильное ароматическое замещение , как известно, подвержено влиянию EWG. Эффект передается индуктивными и резонансными эффектами. [1] Бензол с EWG обычно подвергается электрофильному замещению в мета-положениях. В целом скорости уменьшаются. Таким образом, EWG называются дезактивирующими. [ необходима цитата ]

Когда дело доходит до реакций нуклеофильного замещения , электроноакцепторные группы более склонны к нуклеофильному замещению . Например, хлординитробензол гораздо более восприимчив к реакциям замещения хлорида по сравнению с хлорбензолом . [4]

Влияние на окислительно-восстановительный потенциал

В контексте переноса электронов эти группы усиливают тенденцию к окислению присоединенных видов. Например,   тетрацианоэтилен служит окислителем из-за его присоединения к четырем цианозаместителям , которые являются электроноакцепторными группами. [5]

Окислители с EWG сильнее исходного соединения. Ацетилферроцений на 300 мВ более окислительный, чем ферроцен . [ необходима цитата ]

Сравнение с электронодонорными группами

Электроноакцепторные группы оказывают противоположное действие электронодонорным группам (ЭДГ). Оба описывают функциональные группы , однако электроноакцепторные группы оттягивают электронную плотность от молекулы, тогда как ЭДГ отталкивают электронную плотность к заместителю. [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
  2. ^ "20.4: Влияние заместителей на кислотность". Chemistry LibreTexts . 2015-09-01 . Получено 2023-12-07 .
  3. ^ Капуто, Кристофер Б.; Стефан, Дуглас В. (2015), «Нетрадиционные кислоты и основания Льюиса в химии фрустрированных пар Льюиса», Химическая связь III , Cham: Springer International Publishing, стр. 1–29, doi : 10.1007/430_2015_177, ISBN 978-3-319-35145-2, получено 2023-11-05
  4. ^ Дж. Ф. Баннетт, Р. М. Коннер (1960). «2,4-Динитройодбензол». Органические синтезы . 40:34 . дои :10.15227/orgsyn.040.0034.
  5. ^ Коннелли, Нил Г.; Гейгер, Уильям Э. (1996). «Химические окислительно-восстановительные агенты для металлоорганической химии». Chemical Reviews . 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID  11848774.
  6. ^ Хант, Ян (2023-10-22). «Глава 12: Реакции аренов. Электрофильное ароматическое замещение».