Inductieve stabilisatie: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k Spellingsfouten eruit halen |
clean up, typos fixed: practisch → praktisch met AWB |
||
| Regel 9: | Regel 9: | ||
De op deze wijze geïnduceerde polariteit is kleiner dan de polariteit die van nature tussen de atomen aanwezig is, een neemt snel af met de afstand tot het inducerende atoom. Het inductieve effect is welliswaar constant, maar vaak ook erg klein. |
De op deze wijze geïnduceerde polariteit is kleiner dan de polariteit die van nature tussen de atomen aanwezig is, een neemt snel af met de afstand tot het inducerende atoom. Het inductieve effect is welliswaar constant, maar vaak ook erg klein. |
||
Inductieve effecten kunnen ook opgeroepen worden door sommige [[molecule]]n. Relateive inductieve stabilisatie is experimenteel bepaald ten opzichte van waterstof. Daarbij is onderstaande volgorde bepaald. Voorop staat de meest elektronegatieve groep, de elektronenzuiger [[nitrogroep|-NO<sub>2</sub>]], achteraan de sterkste elektronenstuwer [methylgroep|-CH<sub>3</sub>]]. |
Inductieve effecten kunnen ook opgeroepen worden door sommige [[molecule]]n. Relateive inductieve stabilisatie is experimenteel bepaald ten opzichte van waterstof. Daarbij is onderstaande volgorde bepaald. Voorop staat de meest elektronegatieve groep, de elektronenzuiger [[nitrogroep|-NO<sub>2</sub>]], achteraan de sterkste elektronenstuwer [[methylgroep|-CH<sub>3</sub>]]. |
||
::-NO<sub>2</sub>, -F, -COOH, -Cl, -Br, -I, -OH, -OR, -C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>, -H, -C(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>, -CH(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>, -CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>, -CH<sub>3</sub> |
::-NO<sub>2</sub>, -F, -COOH, -Cl, -Br, -I, -OH, -OR, -C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>, -H, -C(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>, -CH(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>, -CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>, -CH<sub>3</sub> |
||
| Regel 18: | Regel 18: | ||
* [[Carbonzuur|Alkaancarbonzuren]]. De [[zuursterkte]] van de [[alifatische verbinding|alifatische]] carbonzuren hangt af van de mate van ionisatie van het zuur. Hoe meer ionisatie, hoe sterker het zuur. De zuursterkte wordt weergegeven met behulp van de [[zuurconstante]], of in de vorm van de [[Zuurconstante#pKa of pKz|pK<sub>a</sub>]]. In de alifatische carbonzuren is het effect van de elektronenstuwende methyl (en alkylgroepen) een verhoging van de elektronendichtheid op de zuurstof-atomen in de zuurgroep. Het waterstof-atoom wordt sterker gebonden: hoe meer alkylgroep aan het zuur, hoe zwakker et zuur. De grotere ionisatie in [[mierenzuur|methaanzuur]] in vergelijking met [[azijnzuur|ethaanzuur]]maakt methaanzuur (pK<sub>z</sub>=3.75) sterker dan ethaanzuur (pK<sub>z</sub>=4.76). In de chloorgesubstitueerde ethaanzuren (aantal chlooratomen) en propaanzuren (afstand tot de zuurgroep) is het effect te zien van de elektronenzuigende werking van chloor op de zuurconstante. |
* [[Carbonzuur|Alkaancarbonzuren]]. De [[zuursterkte]] van de [[alifatische verbinding|alifatische]] carbonzuren hangt af van de mate van ionisatie van het zuur. Hoe meer ionisatie, hoe sterker het zuur. De zuursterkte wordt weergegeven met behulp van de [[zuurconstante]], of in de vorm van de [[Zuurconstante#pKa of pKz|pK<sub>a</sub>]]. In de alifatische carbonzuren is het effect van de elektronenstuwende methyl (en alkylgroepen) een verhoging van de elektronendichtheid op de zuurstof-atomen in de zuurgroep. Het waterstof-atoom wordt sterker gebonden: hoe meer alkylgroep aan het zuur, hoe zwakker et zuur. De grotere ionisatie in [[mierenzuur|methaanzuur]] in vergelijking met [[azijnzuur|ethaanzuur]]maakt methaanzuur (pK<sub>z</sub>=3.75) sterker dan ethaanzuur (pK<sub>z</sub>=4.76). In de chloorgesubstitueerde ethaanzuren (aantal chlooratomen) en propaanzuren (afstand tot de zuurgroep) is het effect te zien van de elektronenzuigende werking van chloor op de zuurconstante. |
||
* [[Aromatische verbinding|Aromatische carbonzuren]]. In [[benzoëzuur]] heeft het aan de zuurgroep gebonden koolstof-atoom (én de andere ringkoolstofatomen) een sp<sub>2</sub> [[hybridisatie]]. Dit beteeknt een hoger s-karakter (dwz lagere energie, dus elektronegatiever) voor de orbitaal die de zuurgroep bindt dan in [[cyclohexaancarbonzuur]]. Het gevolg is dat benzoëzuur (pK<sub>z</sub>=4.20) een sterker zuur is dan [[cyclohexaancarbonzuur]] (pK<sub>a</sub>=4.87). |
* [[Aromatische verbinding|Aromatische carbonzuren]]. In [[benzoëzuur]] heeft het aan de zuurgroep gebonden koolstof-atoom (én de andere ringkoolstofatomen) een sp<sub>2</sub> [[hybridisatie]]. Dit beteeknt een hoger s-karakter (dwz lagere energie, dus elektronegatiever) voor de orbitaal die de zuurgroep bindt dan in [[cyclohexaancarbonzuur]]. Het gevolg is dat benzoëzuur (pK<sub>z</sub>=4.20) een sterker zuur is dan [[cyclohexaancarbonzuur]] (pK<sub>a</sub>=4.87). |
||
* Tweewaardige zuren. Omdat de carbonzuurgroep zelf ook elektronenzuigend is, zijn de zizuren doorgaans sterker dan de monocarbonzuren met het zelfde aantal koolstof-atomen. Dit effect wordt minder naarmate het aantal koolstof-atomen tussen de twee zuurgroepen toeneemt, en kan bij moleculen grote dan hexaandizuur |
* Tweewaardige zuren. Omdat de carbonzuurgroep zelf ook elektronenzuigend is, zijn de zizuren doorgaans sterker dan de monocarbonzuren met het zelfde aantal koolstof-atomen. Dit effect wordt minder naarmate het aantal koolstof-atomen tussen de twee zuurgroepen toeneemt, en kan bij moleculen grote dan hexaandizuur praktisch verwaarloosd worden. |
||
== De uitzondering == |
== De uitzondering == |
||
Versie van 8 mrt 2009 19:33
In de scheikunde is inductive stabilisatie[1] of het inductieve effect een experimenteel vastgesteld effect waarbij lading doorgegeven wordt door een opeenvolging van atomen door electrostatische inductie.[2] Het netto-effect van een substituent is een combinatie van dir inductieve effext en de rol die mesomerie speelt.
De elektronen in een σ-bond tussen twee ongelijke atomen is niet gelijkmatig tussen de twee kernen verdeeld, maar is ee beetje verschoven naar het meer electronegatieve element van de twee. Dit veroorzaakt een permanente polarisatie in de binding, waarbij het electronegatievere atoom een beetje negatief (δ-) geladen is, het andere een beetje positief (δ+).
Is het elektronegatievere atoom gebonden aan de keten van atomen, meestal koolstof, dan zullen alle atomen in de keten iets positiever worden. Dit elektronenzuigende effect wordt ook wel -I effect genoemd.
Sommige groepen, zoals Alkylgroepen zijn minder elektronen-aantrekkend dan waterstof en worden daarom als elektronen-stuwer aangemerkt, het effect wordt ook wel +I effect genoemd.
De op deze wijze geïnduceerde polariteit is kleiner dan de polariteit die van nature tussen de atomen aanwezig is, een neemt snel af met de afstand tot het inducerende atoom. Het inductieve effect is welliswaar constant, maar vaak ook erg klein.
Inductieve effecten kunnen ook opgeroepen worden door sommige moleculen. Relateive inductieve stabilisatie is experimenteel bepaald ten opzichte van waterstof. Daarbij is onderstaande volgorde bepaald. Voorop staat de meest elektronegatieve groep, de elektronenzuiger -NO2, achteraan de sterkste elektronenstuwer -CH3.
- -NO2, -F, -COOH, -Cl, -Br, -I, -OH, -OR, -C6H5, -H, -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH2CH3, -CH3
De inductieve stabilisatie kan kwantitatief worden beschreven met behulp van de Hammett-vergelijking.
Toepassingen
- Alkaancarbonzuren. De zuursterkte van de alifatische carbonzuren hangt af van de mate van ionisatie van het zuur. Hoe meer ionisatie, hoe sterker het zuur. De zuursterkte wordt weergegeven met behulp van de zuurconstante, of in de vorm van de pKa. In de alifatische carbonzuren is het effect van de elektronenstuwende methyl (en alkylgroepen) een verhoging van de elektronendichtheid op de zuurstof-atomen in de zuurgroep. Het waterstof-atoom wordt sterker gebonden: hoe meer alkylgroep aan het zuur, hoe zwakker et zuur. De grotere ionisatie in methaanzuur in vergelijking met ethaanzuurmaakt methaanzuur (pKz=3.75) sterker dan ethaanzuur (pKz=4.76). In de chloorgesubstitueerde ethaanzuren (aantal chlooratomen) en propaanzuren (afstand tot de zuurgroep) is het effect te zien van de elektronenzuigende werking van chloor op de zuurconstante.
- Aromatische carbonzuren. In benzoëzuur heeft het aan de zuurgroep gebonden koolstof-atoom (én de andere ringkoolstofatomen) een sp2 hybridisatie. Dit beteeknt een hoger s-karakter (dwz lagere energie, dus elektronegatiever) voor de orbitaal die de zuurgroep bindt dan in cyclohexaancarbonzuur. Het gevolg is dat benzoëzuur (pKz=4.20) een sterker zuur is dan cyclohexaancarbonzuur (pKa=4.87).
- Tweewaardige zuren. Omdat de carbonzuurgroep zelf ook elektronenzuigend is, zijn de zizuren doorgaans sterker dan de monocarbonzuren met het zelfde aantal koolstof-atomen. Dit effect wordt minder naarmate het aantal koolstof-atomen tussen de twee zuurgroepen toeneemt, en kan bij moleculen grote dan hexaandizuur praktisch verwaarloosd worden.
De uitzondering
- In het Baker-Nathaneffect is de waargenomen volgorde van elektronenstuwing voor de alkylgroepen net andersom dan in bovenstaande serie wordt aangegeven.
References
- ↑ Vertaling dd 20090308 uit engelse Wikipedia
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–)
inductive effect