Индукционный и мезомерный эффекты

Задачи

1. Укажите виды индукционного эффекта (+I, -I) в молекулах следующих соединений, проставьте возникающие при этом дробные заряды: H ₃ CCl, (H ₃ C)₃ CCl, H ₃ C ₄ Li, CH ₃ CH ₂ CH ₂ NH ₂, CH ₃ CHICH ₃.

Образец выполнения задания:

 т.к. ЭО_Cl > ЭО_С

(См. табл.4 в Приложении).

 

2. Расположите приведенные соединения в порядке убывания величины δ+ на указанном атоме углерода:

H₃ C – Cl, H₃ C – CH₂ – Cl, H₃ C – F, H₃ C – OH, H₃ C – CH₂ – CH₂ – Cl,

H₃ C – NH₂.

 

3. Сравните кислотные свойства карбоновых кислот, учитывая действие индукционного эффекта групп, входящих в состав кислот:

а) CH₂Cl – COOH; CH₂I – COOH; CH₂(OH) – COOH;

 CH₃ – COOH

б) CH₃ – COOH;    H – COOH;   CH₃ – CH₂ – COOH;      

CH₃ – CH(CH₃) – COOH

в) CH₂F – COOH; CH₂F – CH₂ –COOH;      CH₃ – CHF – COOH;

CH ₂ (F) – CH ₂ – CH ₂ – COOH

 

4. Укажите, в каких случаях реализуется образование единой сопряженной системы и мезомерной стабилизации:

Образец выполнения задания:

Бутадиен-1,3, аллильный радикал, винилфторид

5. Сопоставьте силу мезомерного эффекта со стороны указанных частиц:

а) -NH₂; -OH; б) -OH; -OR; O^-

 

6. Сопоставьте силу мезомерного эффекта со стороны указанных частиц:

 

7. Какие виды электронных эффектов наблюдаются в данных соединениях:

а) – I; б) + I; в) + M; г) - M; д) s-p-сопряжение; е) p-p-сопряжение. 

 

8. В каких из приведенных структур реализуется мезомерный эффект? Укажите вид сопряжения.

CH ₃ – CH ₂ – OH, CH ₃ – COOH, CH ₃ – CH = CH ₂. С H ₃ – CH ₂ ⁺, (CH ₃)₃ C ⁺

 

9. В каких из приведенных соединений реализуется эффект p-p-сопряжения:

CH₂ = CH – CH₂ – CH₂ – CH = CH₂; CH₂ =CH - COOH; CH₂ = CH – Cl;

 CH₂ = CH – CH = CH₂; CH₃ –O – CH₂ – C º C - C º CH;

CH₂ = CH – C º C - C º CH; CH₂ = CH – CH = CH – CH₃

 

10. В каких из приведенных соединений реализуется эффект s-p-сопряжения:

CH₃ – COOH; CH₂ = CH – CH = CH₂; CH₃ – CH = CH₂

Cl – CH = CH₂; CH₃ – CH₂ - CH = CH₂; H – COOH; CH₃ – NO₂

 

11. В каких из приведенных соединений реализуется эффект p-p-сопряжения:

Образец выполнения задания:

также г), д), е).

 

12. Каков вид электронного эффекта в молекуле, если он передается по цепи p-связей и на заместителе, вызывающем этот эффект, образуется частичный положительный заряд::

а) – I; б) + I; в) + M; г) - M

 

13. Приведите граничные структуры и мезоформулы с изогнутыми стрелками и выравненными связями для указанных соединений:

Образец выполнения задания:  в)

 

 

14. Объясните, почему

а) частичный положительный заряд на выделенном атоме углерода в молекуле ацетальдегида СН₃ С НО больше, чем в молекуле этанола СН₃ С Н₂ОН;

б) невозможно существование винилового спирта СН₂=СН-ОН;

в) нитрометан CH₃NO₂ может существовать в виде кислоты.

Образец выполнения задания: в)

 

15. В приведенных соединениях определите виды мезомерных эффектов (π-π-, р-π- и σ-π- сопряжение). Приведите мезоформулы соединений:

Образец выполнения задания:

 

16. Приведите для указанных соединений граничные структуры, мезоформулы и вид единой π-молекулярной орбитали (укажите, сколько центров и электронов участвуют в ее образовании):

  Образец выполнения задания:

 

17.Приведите граничные структуры, мезоформулы и вид единой π-молекулярной орбитали для одной из граничных структур на выбор для следующих соединений (укажите, сколько центров и электронов участвуют в ее образовании):

 

18. Приведите граничные структуры, мезоформулы и вид единой π-молекулярной орбитали для одной из граничных структур на выбор для следующих частиц (укажите, сколько центров и электронов участвуют в ее образовании):

 

19. Определите, в каком из приведенных соединений имеется больший частичный положительный заряд на атоме углерода связи С-I:

CH₃ – CH = CH – I              CH₃ – CH₂ – CH₂ – I 

Дайте объяснения.

 

20. Дайте объяснение уменьшению стабильности катионов:

а)

б)