Индуктивный эффект (положительный и отрицательный)

[Мария55555]

Помогите решить задания. Определить в каких из приведенных соединений заместители проявляют положительный, а в каких отрицательный эффект:

а)CH3-CHCL-CH2-COOH

б)CH3-CH2-CHCL-COOH

в)(CH3)2CH-COOH

г)CN-CH2-COOH

д)NH2-CH2-COOH

е)NO2-CH2-COOH

ж)CL3C-CH2-COOH

В каких соединениях кислотные свойства будет наиболее выражены?

[Dmitriy1990]

1 час назад, Мария55555 сказал:

Помогите решить задания. Определить в каких из приведенных соединений заместители проявляют положительный, а в каких отрицательный эффект:

а)CH3-CHCL-CH2-COOH

б)CH3-CH2-CHCL-COOH

в)(CH3)2CH-COOH

г)CN-CH2-COOH

д)NH2-CH2-COOH

е)NO2-CH2-COOH

ж)CL3C-CH2-COOH

В каких соединениях кислотные свойства будет наиболее выражены?

В данных примерах -Cl, -COOH, -NH2, -NO2, -CN, -CCl3 будут иметь отрицательный индуктивный эффект (за счет большей электроотрицательности элементов).  Алкильные группы будут иметь положительный индуктивный эффект. Кислотность зависит от стабильности карбаниона. Чем больше делокализация электронной плотности, тем он стабильнее. Наименьшей кислотностью будет обладать кислота в) за счет +I изопропильной группы. Затем пойдет кислота б). В этом случае на карбоксильную группу будет подаваться меньше электронной плотности за счет -I хлора. Аналогичный случай с б), но здесь -I эффект хлора выражен более сильно за счет близости к группе -COOH. Одним словом, индуктивный эффект на расстоянии "затухает". В остальных случаях нам нужно понять. какие группы будут иметь более отрицательный индуктивный эффект. Следующей по возрастанию кислотности является д), так как -NH2 не так "охотно" оттягивает электроны за счет атомов водорода с меньшей ЭО. Следующей будет г). Здесь имеем атом азота, связанный только с углеродом. Этот "атом будет "тянуть" электронную плотность "на себя". Потом пойдет е) здесь целых два атома кислорода, связанных только с азотом. Это один из самых мощных акцепторов электронов. Самой сильной будет ж). Здесь 3 атома хлора, оттягивающих электронную плотность "на себя". На -COOH будет подаваться мало электронной плотности, карбанион будет очень стабильным.

 

Изменено 23 Марта, 2019 в 14:16 пользователем Dmitriy1990

[yatcheh]

Я бы не рискнул ранжировать эти кислоты по pK исходя только из общих соображений.

Ясен пень, что самой слабой кислотой тут будет в), где две метильных группы с положительным индуктивным эффектом. Вторая в ряду - а), где отрицательный ИЭ хлора умеряется положительным ИЭ метильной группы.

Особняком стоит аминокислота д), где кислотность определяется не кислотностью карбоксила, а кислотностью бетаина NH3⁺-CH2-COO^- поэтому её и в ряд-то поставить затруднительно.

Третью группу образуют кислоты с заведомо сильными акцепторами (нитро-, циано- и трихлорметил-). Их кислотность будет существенно выше. Но вот ранжирование внутри этого ряда из общих соображений - это волюнтаризм.

[chemister2010]

Интересно, а BF2, NF2 и B(OH)2 дадут положительный или отрицательный индуктивные эффекты?

[Dmitriy1990]

19 часов назад, yatcheh сказал:

Я бы не рискнул ранжировать эти кислоты по pK исходя только из общих соображений.

Ясен пень, что самой слабой кислотой тут будет в), где две метильных группы с положительным индуктивным эффектом. Вторая в ряду - а), где отрицательный ИЭ хлора умеряется положительным ИЭ метильной группы.

Особняком стоит аминокислота д), где кислотность определяется не кислотностью карбоксила, а кислотностью бетаина NH3⁺-CH2-COO^- поэтому её и в ряд-то поставить затруднительно.

Третью группу образуют кислоты с заведомо сильными акцепторами (нитро-, циано- и трихлорметил-). Их кислотность будет существенно выше. Но вот ранжирование внутри этого ряда из общих соображений - это волюнтаризм.

Понял вас. Обычно составители таких заданий глубоко не залезают, поэтому мой ответ, скорее всего, сойдется с тем, что в учебнике. А что будет в реальности, это уже другой вопрос.