Основы органической химии презентация

Содержание

Взаимное влияние атомов Взаимное влияние атомов в молекуле, ионе, радикале осуществляется под влиянием электронных и пространственных эффектов. Это позволяет определить реакционную способность органических соединений. 04.03.2016

Слайд 1Основы органической химии
Семинар-4. Взаимное влияние атомов
E-mail: irkrav66@gmail.com
лектор: проф. Рохин Александр

Валерьевич

Слайд 2Взаимное влияние атомов
Взаимное влияние атомов в молекуле, ионе, радикале осуществляется под

влиянием электронных и пространственных эффектов.
Это позволяет определить реакционную способность органических соединений.

04.03.2016

Слайд 3Заместители -
04.03.2016
любой атом (кроме водорода), который непосредственно не участвует в

реакции, но оказывает влияние на реагирующую часть молекулы: на положение и активность реагирующего центра.

Слайд 4Электронные эффекты
04.03.2016
Смещение электронной плотности в молекуле, ионе, радикале под влияние заместителей,

подразделяются на:
- электронодонорные;
- электроноакцепторные.

Слайд 5Электронодонорные заместители
атомная группировка (или атом), повышающая электронную плотность на остальной части

молекулы

04.03.2016

Слайд 6Электроноакцепторные заместители
атомная группировка (или атом), понижающая электронную плотность на связанном с

ним углеводородном фрагменте

04.03.2016

Слайд 7Электроноакцепторные заместители
Два вида влияний заместителей:
индуктивный эффект (±I);
мезомерный эффект (±M).
В зависимости от

смещения плотности различают положительные и отрицательные эффекты.

04.03.2016

Слайд 8Индуктивный эффект
Передача по цепи сигма-связей электронного влияния заместителей, которое обусловлено различиями

в электроотрицательности атомов

04.03.2016

Слайд 9Индуктивный эффект
Направление смещения электронной плотности σ-связей обозначается стрелками и символами частичных

зарядов (δ+ или δ-)

04.03.2016

Слайд 10Индуктивный эффект
Из-за слабой поляризуемости σ-связей I-эффект быстро ослабевает с удалением заместителя

и через 3-4 связи практически равен нулю.
В зависимости от смещения наблюдают положительные +I-эффекты и отрицательные -I-эффекты.
I-эффект водорода равен нулю.

04.03.2016

Слайд 11-I-эффект
Проявляет заместитель, уменьшающий электронную плотность
Заместитель приобретает частичный отрицательный заряд, атом углерода

– положительный.

04.03.2016

Слайд 12Определение -I-эффекта
04.03.2016

Слайд 13+I-эффект
Проявляет заместитель, увеличива-ющий электронную плотность
Заместитель приобретает частичный положительный заряд, атом углерода

– отрицательный.

04.03.2016

Слайд 14Определение +I-эффекта
04.03.2016

Слайд 15Мезомерный эффект
Передача электронного влияния заместителей по сопряжённой π-системе.
Благодаря подвижности π-электронов передаётся

по цепи без затухания

04.03.2016

Слайд 16Мезомерный эффект
Графически изображают изогнутыми стрелками.
В зависимости от направления смещения электронной плотности

различают отрицательный (-М) и положительный (+М) мезомерный эффект.
Величина эффекта определяется рядом правил.

04.03.2016

Слайд 17Правила определения величины и знака М-эффекта
04.03.2016

Слайд 18Правило 1.
Величина М-эффекта растет с увеличением заряда заместителя.
Ионы проявляют наиболее

сильный М-эффект:

04.03.2016

Слайд 19Правило 2
-М-эффект заместителей тем сильнее, чем больше электроотрицательность имеющихся в заместителе

элементов:

04.03.2016

Слайд 20Правило 3
-М-эффект заместителей тем сильнее, чем меньше их внутренняя мезомерия (делокализация

электронов), например:

04.03.2016

Слайд 21Правило 3
Группа С=О в этом случае связана с группировками, +М-эффект которых

в ряду O-, NH2, OH, OR уменьшается и, наконец, для CH3 и Н – равен нулю.

04.03.2016

Слайд 22Правило 3
В хлорацильной группе -С(О)Cl атом хлора проявляет +М-эффект, однако он

значительно слабее -I-эффекта
мезомерное взаимодействие невелико вследствие относительно малой степени перекрывания существенно различаю-щихся орбиталей – 2р-АО sp2-гибридизованного атома углерода и 3р-АО хлора

04.03.2016

Слайд 23Правило 4
+М-эффект заместителя тем сильнее, чем меньше электроотрицательность гетероатома, входящего в

его состав:

04.03.2016

Слайд 24Правило 4
Исключение составляют галогены:
04.03.2016

Слайд 25Правило 4
Причина этого явления заключается в том, что эффективность перекрывания 2р-АО

sp2-гибридизованного атома углерода с р-орбиталями галогенов уменьшается с увеличением их различий в энергетических уровнях:

04.03.2016

Слайд 26+М-эффект
Характерен для групп:-OH, -NH2, -OR.
В молекуле фенола C6H5-OH группа ОН проявляет

+М-эффект за счёт неподелённых пар кислорода:

04.03.2016

Слайд 27-М-эффект
Характерен для групп СOH, СООН, NО2.
В молекуле фенола C6H5-СOH пи-орбиталь расположена

перпендикулярно

04.03.2016

Слайд 28Суммарный электронный эффект
В случае противоположной направленности индуктивного и мезомерного эффектов общее

действие заместителя определяется более сильным эффектом.

04.03.2016

Слайд 29Суммарный электронный эффект
в молекуле анилина аминогруппа NH2 одновременно проявляет -I-эффект (за

счет большей электроотрицательности атома азота по сравнению с углеродом) и +М-эффект (за счет участия неподеленной пары электронов в системе p-сопряжения):

04.03.2016

Слайд 30Суммарный электронный эффект
аминогруппа является электроно-донорным заместителем, т.к. преобладает более сильный +М-эффект.


отрицательный I-эффект относительно слаб:

04.03.2016

Слайд 31Суммарный электронный эффект
Аналогичная ситуация (+М > -I) характерна для групп:
-NHR,

-NR2, -OH, -OR, связанных с sp2- или sp-атомом сопряженной системы.

04.03.2016

Слайд 32Суммарный электронный эффект
В случае галогенов, напротив, преобладает -I-эффект, поскольку, кроме максимально

электроотрицательного фтора (очень сильный -I-эффект), р-АО других атомов этой группы не способны к эффективному взаимодействию с р-АО углерода.

04.03.2016

Слайд 33Суммарный электронный эффект
04.03.2016

Слайд 34Пространственные эффекты
(стерические) эффекты определяют доступность реакционных центров в молекуле.
Объёмные группы могут

блокировать центры в молекуле и снижать её реакционную способность.

04.03.2016

Слайд 35Пространственные эффекты
Скорость реакции присоединения по С=О-группе снижается в ряду:
04.03.2016

Слайд 36Эффект сверхсопряжения
Группа метил CH3 (в меньшей степени, CH2R и СHR2), связанная

с sp2 или sp-атомом, проявляет слабый эффект электронной делокализации, называемый эффектом сверхсопряжения (или гиперконъюгации).
Этот эффект обусловлен перекрыванием s-молекулярной орбитали связи С-Н .

04.03.2016

Слайд 37Эффект сверхсопряжения
с π-молекулярной орбиталью кратной связи (σ, π-сопряжение):
04.03.2016

Слайд 38Эффект сверхсопряжения
с р-атомной орбиталью (σ, р-сопряжение):
04.03.2016

Слайд 39Эффект сверхсопряжения
Графически эффект сверхсопряжения обозначается изогнутой стрелкой, охватывающей С-Н связи и

направленной в сторону π-связи или к атому с р-АО:

04.03.2016

Слайд 40Эффект сверхсопряжения
Направление стрелки показывает смещение σ-электронов связи С-Н в сторону кратной

связи или р-АО.
метильная группа при sp2- (или sp-) атоме проявляет электронодонорные свойства не только за счет +I-эффекта, но и в результате сверхсопряжения.

04.03.2016

Слайд 41Эффект сверхсопряжения
сверхсопряжение является слабым эффектом,
но его роль в стабилизации вторичных

и, тем более, третичных свободных радикалов и катионов вследствие делокализации электронов весьма значительна.

04.03.2016

Слайд 42Эффект сверхсопряжения
Именно этим фактором, в частности, объясняется увеличение устойчивости свободных радикалов

в ряду:

04.03.2016

Слайд 43Эффект сверхсопряжения
В той же последовательности возрастает устойчивость карбокатионов, которая обусловлена как

+I-эффектом алкильных групп, так и эффектом сверхсопряжения:

04.03.2016

Слайд 44Эффект сверхсопряжения
Наибольшая стабильность трет-бутил-катиона +C(CH3)3 объясняется не только действием +I-эффекта, но

и делокализацией положительного заряда в результате сверхсопряжения:

04.03.2016

Слайд 451.Контрольная работа
04.03.2016

Слайд 462. Контрольная работа
04.03.2016
1 2 3

4

Слайд 473.Контрольная работа
04.03.2016

Слайд 484. Контрольная работа
04.03.2016

Слайд 495. Контрольная работа
К какому типу органических соединений относится хлоропрен (вещество для

получения синтетического каучука):

04.03.2016

Ответ 1: к непредельным алициклическим Ответ 2: к непредельным ациклическим Ответ 3: к предельным алифатическим Ответ 4: к непредельным гетероциклическим

Слайд 506. Контрольная работа
Функциональной группой фенолов является . . .
04.03.2016
Ответ 1: группа

-NH2 Ответ 2: группа -COOH Ответ 3: группа -OH Ответ 4: группа -NO2

Слайд 517. Контрольная работа
Какие из приведенных соединений относятся к классу: а) спиртов;   б) карбоновых

кислот?

04.03.2016

I. C3H7OH;    II. CH3CHO;    III. CH3COOH;    IV. CH3NO2
Ответ 1 : а) III;       б) IV Ответ 2 : а) I;          б) II Ответ 3 : а) II;         б) I Ответ 4 : а) I;          б) III

Похожие презентации

Образовательная программа дополнительного образования Химия в центре наук 265
Щелочные АКБ 392
Физико-химия дисперсных систем. Коллоидные растворы 369
Классификация аминокислот в зависимости от природы радикалов 244
Азот. Строение атома и молекулы 298
Кристаллы. Кристаллические вещества 1029

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика