Chimica organica - effetto induttivo e mesomero
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Effetto mesomero
Gruppi attivanti per effetto mesomero (di
risonanza):
-NH , -OH,-OR, -NHR…
2
Gruppi disattivanti per effetto mesomero (di
risonanza):
-COOH, -COR,-CN, -NO ,-NR ….
3+
2 5
L’effetto induttivo perché gruppi come -
non ci spiega
NH , -OH, OR… con un atomo fortemente
2
elettronegativo (e quindi con un effetto induttivo elettronattrattore)
possano attivare l'anello.
Evidentemente questi gruppi "devono" rifornire di elettroni
l'anello con un effetto diverso da quello induttivo: questo
effetto è dovuto al fenomeno della risonanza.
Il gruppo –NH è attivante per effetto mesomero
2 6
OH
OH OH
OH Il gruppo –OH è attivante per effetto mesomero
OCH
OCH OCH
OCH 3
3 3
3 Il gruppo –OCH è attivante per effetto
3
mesomero 7
Il gruppo –NO è disattivante per effetto
2
mesomero e induttivo 8
Un gruppo alchenilico (vedi ad esempio il vinilico nello stirene o stirolo)
ha un effetto elettrondonatore e quindi attivante dell'anello per effetto
mesomero del doppio legame stesso:
Lo stirene è un importante derivato del benzene. Dalla sua
polimerizzazione si ottiene il ben noto polistirolo (o polistirene), struttura
inquinante, non biologicamente degradabile. I suoi prodotti di
degradazione possono essere addirittura più tossici del polistirolo stesso.
Lo stirene è assai resistente e difficilmente ossidabile, come del resto lo
sono tutti i derivati del benzene 9
II. Il secondo fattore da considerare è
l’orientazione indotta dal sostituente presente sul
gruppo che entra.
. 10
Strutture risonanti dell'anilina: le posizioni orto e para sono
arricchite di elettroni
Dall'esame delle strutture di risonanza dell'anilina si può
notare come le posizioni orto e para vengano rese
particolarmente elettrondense, per cui un secondo sostituente,
elettrofilo, tenderà prevalentemente a sostituirsi in queste
posizioni. Il gruppo NH è un gruppo attivante orto/para
2 orientante 11
Strutture risonanti del nitrobenzene: le posizioni orto e para
sono impoverite di elettroni
le posizioni orto e para sono particolarmente impoverite di
elettroni (hanno carica positiva) e quindi un secondo
sostituente, anche se la seconda sostituzione sarà più difficile,
andrà a sostituirsi in posizione meta, "meno impoverita" di
elettroni (non porta mai carica positiva nelle strutture
risonanti). Il gruppo NO è un gruppo disattivante meta-
2 orientante 12
Strutture risonanti del clorobenzene: caso analogo all'anilina
Nel caso degli alogeni la situazione è analoga a quella di un
gruppo come -NH o -OH, cioè l'effetto mesomero è
2
elettrondonatore, come si può vedere dalle strutture risonanti
del clorobenzene. Ma poiché in questo caso l'effetto induttivo
è preponderante, un alogeno è un disattivante dell'anello,
ma è orto-para orientante. 13
In conclusione
• Tutti i gruppi sostituenti (attivanti o disattivanti) esercitano la
loro influenza massimamente sulle posizioni orto e para.
• Un gruppo attivante attiva tutte le posizioni, ma attiva le orto
e para molto più della meta; un gruppo disattivante disattiva
tutte le posizioni, ma disattiva le orto e le para molto più delle
meta.
Inoltre: un gruppo può respingere o attirare elettroni per effetto
induttivo, per effetto mesomero, o per entrambi.
Questi effetti hanno direzione opposta solo per i gruppi -NH ,
2
-OH, ecc. e per gli alogeni. Per i primi è preponderante
l'effetto mesomero, per gli alogeni quello induttivo. Per questo
motivo gli alogeni hanno un comportamento "anomalo",
essendo disattivanti, ma orto-para orientanti. 14
Effetti di attivazione e di orientazione dei sostituenti
Deactivating
Sostituenti
Sostituenti attivanti
Activating Substituents Deactivating
Sostituenti Substituents
disattivanti orto/para
ortho & para- Substituents
orto/para orientanti disattivanti meta ortho & para-
Orientation meta-Orientation orientanti
Orientation
orientanti
(-)
-O -F
-CO
-NH -NO H
2 2 2
3(+) -Cl
-CO
-OH -NR -NR R
2 2
3(+) -Br
-OR -CONH
-NHCOCH -PR
3 2
2(+) -I
-OC H -R -SR -CHO
6 5 -CH
-C -COR
OCOCH H -SO H Cl
3 6 5 3 2
-CN
-SO -CH=CHNO
R
2 2 15
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Moses di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica organica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Messina - Unime o del prof Romeo Giovanni.
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