Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений

Реакционная способность органических соединений определяется
– смещением электронной плотности в простых связях;
– смещением электронной плотности в кратных связях.

Электронные эффекты — смещение электронной плотности в молекуле, ионе или радикале под влиянием заместителей. Заместителем считается любой атом (кроме водорода) или группа атомов, связанные с атомом углерода.

Различают индуктивный (I) и мезомерный (M) эффекты заместителей.

Заместители А, вызывающие отрицательный индуктивный эффект, являются электроноакцепторами:   -NO₂,  -CN, -COOH, -F,  — Cl,  -Br,  -I, -COOR,  -COR,  -OR,  -OH,  -NH₂,  -Ar

Заместители B, вызывающие положительный индуктивный эффект, являются электронодонорами:   — CR₃,  -CHR₂,  -CH₂R,  -CH₃

1. Индуктивный эффект проявляется всегда при наличии в молекуле атомов с различной электроотрицательностью.
2. Индуктивный эффект распространяется только через σ-связи и всегда в одном направлении.
3. Индуктивный эффект затухает в цепи через 3 – 4 σ-связи.

   Пример влияния индуктивного эффекта на направление химической реакции — присоединение галогенводородов к алкенам по правилу Марковникова и против правила Марковникова.

Мезомерный эффект действует в сопряженных системах.

Сопряженная система состоит из чередующихся простых и кратных связей. В сопряжение также может вступать атом с неподеленной парой  р-электронов или атом с вакантной  р-орбиталью.

Мезомерный эффект проявляется лишь в том случае, когда заместитель включен в сопряженную систему молекулы.

Заместители А, вызывающие отрицательный мезомерный эффект:

-NO₂, -CN, -COOH, -COOR,  — CONH₂.

Заместители В, вызывающие положительный мезомерный эффект:

-NH₂,  -OH,  -F,  -Cl,  -Br.