Induktív hatás

A Induktív-Hahn-effektus, Kakas hatás vagy HI hatás egy töltésváltó hatás a szerves kémiában, ami mindkettő +Hatok ("Elektrontoló"), valamint −I hatás ("elektron-visszavonás") történik. Funkcionális csoportok vagy egyes atomok váltják ki.

induktív

A kémia során akkor figyelhető meg, amikor a molekula atomjai vagy funkcionális csoportjai közötti elektronegativitási különbségek polarizálják az atomkötéseket. A kifejezést a kémiában használják az elektronpár kötések jellemzésére. Linus Carl Pauling amerikai vegyész mutatta be.

További ajánlott szakismeretek

Biztonságos mérési tartomány a pontos eredmények érdekében

Értse meg a statikus elektromosság hatásait a skálán

Magasabb mérési teljesítmény 6 egyszerű lépésben

Tartalomjegyzék

alapján

Ezeknek a hatásoknak az oka az elektroneloszlás aszimmetriája egy elektronpár-kötésben, pontosabban egy σ-elektronpár-kötésben. Két atom, amelyet ezen elektronpár kötés köt össze, két elektronon osztozik. Ezeknek az elektronoknak nincs rögzített helyük, de szabadon mozgathatók ezen a kapcsolaton belül. Az elektronokat vonzza az atom, amelynek nagyobb az elektronegativitása.

Kétféle I-effektus létezik: a +Hatok (olvasható: pozitív induktív hatás) és a −I hatás (olvasható: negatív induktív hatás). Az elektronegatívabb atomnak −I hatása van, így a másik atomban csökken az elektron sűrűsége. + I hatással az elektronok eltolódnak az egyik atomtól, és így a másik atomon az elektron sűrűsége megnő. A kötésnek most dipólus jellege van, amelyet az alacsonyabb töltéssűrűségű atomon δ + és a nagy töltéssűrűségű atomon δ + jellemez.

Tábornok

Az atomkötések különböző polaritásúak lehetnek, a kötéspartnerek elektronegativitásától függően. Ha az egyik elem elektronegatívabb, akkor az elektronok gyakrabban vannak a közelében. Ez elmozdítja a töltések egyensúlyát, így az elektronegatívabb elem többé-kevésbé erősen negatívan polarizált.

Ilyen például a víz (H2O). A nagyobb elektronegativitás miatt az elektronok gyakrabban tartózkodnak az oxigénatomnál. A vízmolekulában ezt kifejezi δ - az O atom közelében, valamint egy δ + a két H atom mellett. Gyakran a δ - oxigénnel valamivel nagyobbat írnak. Ez azért gyakori, mert az oxigénatom δ-töltése kétszerese az egyes hidrogénatomokénak.

Ha ez egy molekulában fordul elő, az induktív erő a láncban következő atomokra is hat, valami ilyesmi:

Cl δ− –C δ+++ –C δ++ –C- δ+ -R

A δ ++ magasabb pozitív parciális töltést jelent, mint a δ+

A klóratom felold benneteket Indukciós hatás amely a következő három szénatomra hat. Az erő azonban annál csökken, minél távolabb van az érintett atom a ravasztól.

Veszély! A Indukciós hatás a szomszédos molekulákat is befolyásolhatja!

Erő és elérés

Az atomok vagy atomcsoportok induktív hatásának erősségének összehasonlításához a szubsztituens elektronegativitását összehasonlítjuk a hidrogén elektronegativitásával.

Az induktív hatás hatással lehet más atomokra vagy atomcsoportokra, több kötésben. Az erő azonban a távolság négyzetével csökken (vagyis egyre inkább a távolsággal).

Feltételezzük, hogy az induktív hatásoknak nincs több hatása, mint három szomszédos kötésnek.

példa

Általános szabály, hogy az összetettebb kapcsolatok esetén az I-effektusokat vesszük figyelembe. Ez lehetővé teszi a kapcsolatok viselkedésének elemzését.

Például a triklór-ecetsav −I hatása további hatásokkal bír. Ennek kapcsán három Cl atom −I hatást fejt ki a C atomra. Ennek eredményeként a szénatom vonzza a szomszédos szénatom elektronjait, ezáltal ez a szénatom vonzza az elektronokat a szomszédos és egyszerűen megkötött oxigénből. Az O-atom és a hozzá kapcsolódó H-atom közötti kötés ezzel gyengül, és a H + -ion (proton) nagyon könnyen elszakadhat. Ebben a példában az −I hatás olyan láncreakciót vált ki, amely döntő hatással van a molekula viselkedésére.

+Hatok

Azoknak a részecskéknek, amelyeknek elektronlökő hatása van, + I hatásuk van. Ez például akkor történik, amikor a részecske negatív töltésű vagy alacsony elektronegativitású. A + I hatás megfigyelhető hibrid pályák kialakulásakor is, például a metilcsoport hat CH3 Elektronadományozó, még akkor is, ha ez a C - C egyszeres kötés miatt nem látható.

−I hatás

Azok az atomok, amelyek elektronmegvonó hatást fejtenek ki, hatásuk −I. Elektronokat vonzanak. Ennek oka általában a magas elektronegativitás. Az erősen elektronegatív részecskék különösen erősen vonzzák az elektronokat.

Induktívan ható csoportok

Íme néhány csoport, amelyek induktív módon működnek, a polarizáció mértéke felülről lefelé csökken:

  • t-Butilcsoport -C (CH3) 3
  • én-Propilcsoport -CH (CH3) 2
  • Etilcsoport -C2H5
  • Metilcsoport -CH3
  • Oxigén anion –O -
  • Alkilcsoport -R.
  • Oxigén a karbonilcsoportban C = O
  • Hidroxilcsoport -OH
  • Jódatom -ÉN
  • Brómatom –Br
  • Klóratom -Cl
  • Nitro csoport -NO2
  • Amino csoport -NH2
  • Karboxilcsoport -COOH
  • Fluoratom –F

Az indukciós hatás hatásai

Az indukciós hatásnak az az oka, hogy más poláris molekulák már igazodhatnak az említett molekulához és megtámadhatják azt. Ezenkívül az indukciós hatás befolyásolja a második szubsztituensek helyzetét a benzolon. Ettől eltekintve az induktív hatásnak döntő hatása van a molekula savasságára. Például, ha egy molekulának erősen elektronegatív (elektront vonzó) szubsztituense van, megkönnyíti a proton leválasztását (−I hatás). Ezzel szemben az elektront adományozó szubsztituens alacsony saverősséghez vezet (+ I hatás).