Obraz (2492)

60

c—X    C—H    C—-X

efektrododami podstawnik wzorzec    elektroujemny podstawnik

odpycha elektrony w stronę ddrtroujcmności odciąga elektrony od atomu węgła    węgla

Polaryzacji spowodowana przez podstawniki nie ogranicza się do wiązań, w których podstawniki te bezpośrednio uczestniczą, ale przenosi się na dalsze części cząsteczek, na inne wiązania. Efekt indukcyjny oznaczamy symbolem I. Dodatni efekt indukcyjny (efekt +1) mają podstawniki odpychające elektrony a ujemny (efekt -I) mają podstawniki przyciągające elektrony. Efekt indukcyjny atomu wodoru jest równy zeru. Efekt +1 jest rzadko spotykany, bo podstawniki tworzące wiązania z atomami węgla najczęściej są bardziej elektro-ujenme od atomu wodom.

Efekt indukcyjny ma krótki zasięg. Indukcja elektrostatyczna przestaje być wyczuwalna w miejscach odległych o więcej niż kilka wiązań od podstawnika wywołującego polaryzację.

Indukcja elektrostatyczna nie jest jedyną przyczyną polaryzacji cząsteczek W związkach nienasyconych (zawierających wiązania podwójne) polaryzacja może być spowodowana przez powstawanie zdelokalizowanych orbitali molekularnych. Polaryzacja przez delokalizację jest nazywana efektem rezonansu. Nazwa nawiązuje do tego, że polaryzację taką najłatwiej można przedstawić za pomocą granicznych struktur rezonansowych.

Warunkiem polaryzacji przez efekt rezonansu jest obecność wolnych par elektronów w podstawnikach połączonych z atomami, które biorą udział w wiązaniach podwójnych, na przykład:

ch₂-ch-x «-» -CH₂-CH-X+

struktura niepolama    struktura polarna

przykład działania efektu +R

k

Polaryzacja wywołana efektem rezonansu jest wynikiem ogólnej tendencji elektronów do delokalizacju czyli do osiągnięcia minimum energii przez utworzenie maksymalnie zdelokalizowanych orbitali molekularnych. Podobnie jak efekt indukcyjny, efekt rezonansu może wyrażać się w przyciąganiu (efekt -R) lub w odpychaniu (efekt +R) elektronów przez podstawniki. W dalszych rozdziałach znajdują się liczne przykłady działania efektu indukcyjnego i efektu rezonansu.

Tabela 2.1. Efekty elektronowe podstawników

Rodzaj efektu	Podstawniki
-I, +R	F, CL Br, I, OH, OR, NH* NHR, NKa
-I, -R	COOH, COOR, NOj, CN, SOjH, CHU