مجموعة ساحبة للإلكترونات
المجموعة الساحبة للإلكترونات ( EWG ) هي مجموعة أو ذرة لديها القدرة على جذب كثافة الإلكترونات نحوها بعيدًا عن الذرات المجاورة. [ 1 ] غالبًا ما يتم نقل كثافة الإلكترونات هذا عن طريق الرنين أو التأثيرات الحثية. وللمجموعات الساحبة للإلكترونات تأثيرات كبيرة على العمليات الكيميائية الأساسية مثل تفاعلات الحمض والقاعدة ، وجهود الأكسدة والاختزال ، وتفاعلات الاستبدال. [ 1 ]
عواقب مجموعات العمل الإلكترونية
التأثيرات على حموضة برونستد-لوري
تُمارس المجموعات الساحبة للإلكترونات تأثيرًا " حثيًا " أو "جاذبًا للإلكترونات" على الروابط التساهمية . وتتناسب قوة المجموعة الساحبة للإلكترونات عكسيًا مع قيمة pKa للحمض الكربوكسيلي . [ 2 ]
التأثير الاستقرائي تراكمي: حمض ثلاثي كلورو أسيتيك أقوى بـ 1000 مرة من حمض كلورو أسيتيك .
- يقل تأثير المجموعة الساحبة للإلكترونات على قيمة pKa مع زيادة المسافة من المجموعة الكربوكسيلية.
![]()
بالنسبة لأحماض البنزويك، يتم تحديد التأثير كمياً بواسطة معادلة هاميت:
أين
- = ثابت مرجعي
- = ثابت الاستبدال
- = ثابت معدل التفاعل
التأثير على حموضة لويس
تميل المجموعات الساحبة للإلكترونات إلى تقليل قاعدية لويس . [ 3 ] تعمل المجموعات الساحبة للإلكترونات على تعزيز حموضة لويس ، مما يجعل المركبات أكثر تفاعلاً كأحماض لويس . على سبيل المثال، يُعد الفلور بديلاً ساحباً للإلكترونات أقوى من الميثيل ، مما يؤدي إلى زيادة حموضة لويس لثلاثي فلوريد البورون مقارنةً بثلاثي ميثيل البوران .
تم قياس تأثير المجموعات الساحبة للإلكترونات (EWG) هذا كميًا بعدة طرق . تُحدد معلمة تولمان الإلكترونية بتردد نمط اهتزاز CO (ν(CO)) في معقدات التناسق [LNi(CO) 3 ] (حيث L = قاعدة لويس). [ 4 ]
| ل | ν(CO) سم − 1 |
|---|---|
| P(t-Bu) 3 | 2056.1 |
| P(NMe 2 ) 3 | 2061.9 |
| PMe 3 | 2064.1 |
| P(C 6 H 4 OMe) 3 | 2066 |
| PPh 3 | 2068.9 |
| P(C 6 H 4 F) 3 | 2071.3 |
| P(OEt) 3 | 2076.3 |
| PCl 3 | 2097.0 |
| PF 3 | 2110.8 |
التأثير على تفاعلات الاستبدال العطري

من المعروف أن تفاعل الاستبدال العطري المحب للإلكترونات يتأثر بشكل كبير بالمجموعات الساحبة للإلكترونات. وينتقل هذا التأثير عبر التأثيرات الحثية والرنينية. [ 1 ] عادةً ما يخضع البنزين المحتوي على مجموعة ساحبة للإلكترونات لتفاعل الاستبدال المحب للإلكترونات في المواضع ميتا. وبشكل عام، تنخفض معدلات التفاعل، ولذلك تُسمى المجموعات الساحبة للإلكترونات بالمجموعات المُثبِّطة.
فيما يتعلق بتفاعلات الاستبدال النيوكليوفيلي ، فإن المجموعات الساحبة للإلكترونات أكثر عرضة لهذا النوع من التفاعلات . على سبيل المثال، يُعدّ كلورودينتروبنزين أكثر عرضة بكثير لتفاعلات إزاحة الكلوريد مقارنةً بكلوروبنزين . [ 5 ]
التأثيرات على جهد الأكسدة والاختزال
في سياق نقل الإلكترونات ، تعزز هذه المجموعات قدرة الأكسدة للأنواع المرتبطة بها. على سبيل المثال، يعمل رباعي سيانو الإيثيلين كمؤكسد نظرًا لاحتوائه على أربعة بدائل سيانو ، وهي مجموعات ساحبة للإلكترونات. [ 6 ]
تكون المؤكسدات التي تحتوي على مجموعات ساحبة للإلكترونات أقوى من المركب الأصلي. يُعد أسيتيل فيروسينيوم أكثر أكسدة بمقدار 300 ملي فولت من الفيروسين . [ 6 ]
مقارنة مع المجموعات المانحة للإلكترونات
تُعدّ المجموعات الساحبة للإلكترونات ذات تأثير معاكس للمجموعات المانحة للإلكترونات. يصف كلا النوعين المجموعات الوظيفية ، إلا أن المجموعات الساحبة للإلكترونات تسحب كثافة الإلكترونات بعيدًا عن الجزيء، بينما تدفع المجموعات المانحة للإلكترونات كثافة الإلكترونات نحو البديل. [ 7 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007)، الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات والآليات والبنية (الطبعة السادسة )، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ISBN 978-0-471-72091-1
- ↑ "20.4: تأثيرات المستبدلات على الحموضة" . نصوص الكيمياء الحرة . 2015-09-01 . تم الاسترجاع في 2023-12-07 .
- ↑ كابوتو، كريستوفر ب.؛ ستيفان، دوغلاس و. (2015)، "أحماض وقواعد لويس غير التقليدية في كيمياء أزواج لويس المحبطة" ، الرابطة الكيميائية III ، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 1-29 ، doi : 10.1007/430_2015_177 ، ISBN 978-3-319-35145-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-11-05
- 1 2 تولمان، سي إيه (1977). "التأثيرات الفراغية لروابط الفوسفور في الكيمياء العضوية الفلزية والحفز المتجانس". مراجعة الكيمياء 77 (3): 313-348 . doi : 10.1021/cr60307a002 .
- ^ جي إف بونيت، آر إم كونر (1960). "2،4-دينيترويودوبنزين". التوليفات العضوية . 40 : 34. دوى : 10.15227/orgsyn.040.0034 .
- 1 2 كونلي، نيل ج.؛ جايجر، ويليام إي. (1996). "عوامل الأكسدة والاختزال الكيميائية للكيمياء العضوية الفلزية". مراجعات كيميائية . 96 (2): 877-910 . doi : 10.1021/cr940053x . PMID 11848774 .
- ↑ هانت، إيان (2023-10-22). "الفصل 12: تفاعلات الأرينات. الاستبدال العطري المحب للإلكترونات" .
- الكيمياء العضوية الفيزيائية
- الروابط الكيميائية
