Avainero – induktiivinen vaikutus vs. elektromeeriefekti
Induktiivinen vaikutus ja elektromeeriefekti ovat elektronisia tekijöitä, jotka vaikuttavat orgaanisten yhdisteiden kemiallisiin reaktioihin. Induktiivinen vaikutus on vaikutus, joka aiheutuu varauksen siirtymisestä atomiketjun läpi, jolloin syntyy pysyvä dipoli kemiallisessa sidoksessa. Elektromeerinen vaikutus on pii-elektronien täydellinen siirto molekyylissä hyökkäävän aineen läsnä ollessa. Keskeinen ero induktiivisen vaikutuksen ja elektromeerisen vaikutuksen välillä on se, että induktiivinen vaikutus voidaan havaita sigma-sidoksissa, kun taas elektromeerinen vaikutus voidaan havaita pi-sidoksissa.
Mikä on induktiivinen vaikutus
Induktiivinen vaikutus on vaikutus, joka kemiallisen sidoksen varauksella on molekyylin viereisten sidosten orientaatioon. Toisin sanoen induktiivinen vaikutus on vaikutus, joka siirtää varauksen atomiketjun läpi molekyylissä. Siksi induktiivinen vaikutus on etäisyydestä riippuva ilmiö. Induktiivinen vaikutus molekyylissä luo pysyvän dipolin kemiallisiin sidoksiin. Molekyylien induktiivinen vaikutus aiheuttaa indusoituneen polariteetin.
Kun kaksi atomia, joilla on erilaiset elektronegatiivisuusarvot, muodostavat kemiallisen sidoksen (sigmasidoksen), näiden atomien välinen elektronitiheys ei ole tasainen. Tämä tapahtuu, koska atomi, jolla on korkeampi elektronegatiivisuus, houkuttelee enemmän elektroneja. Sitten tämä atomi saa osittaisen negatiivisen varauksen verrattuna vähemmän elektronegatiiviseen atomiin. Matala elektronegatiivinen atomi saa osittaisen positiivisen varauksen.
Kuva 01: Induktiivinen vaikutus vesimolekyylissä
Jos elektronegatiivinen atomi on kiinnittynyt atomiketjuun, ketjun muut atomit saavat positiivisen varauksen, kun taas tämä atomi saa negatiivisen varauksen. Se on elektroneja vetävä induktiivinen vaikutus, jota kutsutaan nimellä "-I Effect". Sitä vastoin jotkut atomit tai atomiryhmät vetävät vähemmän elektroneja. Tästä syystä näiden kemiallisten aineiden aiheuttama induktiivinen vaikutus tunnetaan elektroneja vapauttavana induktiivisena vaikutuksena, jota merkitään "+I-vaikutus".
Mikä on elektromeeriefekti?
Elektromeerinen vaikutus on pi-elektronien täydellinen siirtyminen molekyylissä hyökkäävän aineen läsnä ollessa. Siksi se on polarisaatiovaikutus. Elektronien siirto on molekyylinsisäistä (tapahtuu molekyylin sisällä). Elektromeerinen vaikutus voidaan havaita molekyyleissä, jotka sisältävät useita sidoksia.
Elektromeerinen vaikutus ilmenee, kun molekyyli, jossa on useita sidoksia, altistetaan hyökkäävälle aineelle, kuten protonille (H+). Tämä vaikutus on väliaikainen, mutta se säilyy, kunnes hyökkääjä poistetaan. Vaikutus saa yhden pi-elektroniparin siirtymään kokonaan atomista toiseen atomiin. Se luo väliaikaisen polarisaation, ja myös hyökkäävä aine kiinnittyy molekyyliin. Sähkömeerisiä vaikutuksia on kahta muotoa;
- Positiivinen elektromeeriefekti (+E-vaikutus)
- Negatiivinen elektromeeriefekti (-E Effect)
Kuva 02: Positiivinen elektromeeriefekti (+E Effect) ja negatiivinen elektromeeriefekti (-E Effect)
Positiivinen elektromeerinen vaikutus syntyy, kun pii-elektronipari siirretään atomiin, johon hyökkäävä aine on kiinnittynyt. Sitä vastoin negatiivinen elektromeerivaikutus johtuu pii-elektroniparin siirtymisestä atomeihin, joihin hyökkäävä aine ei ole kiinnittynyt.
Mitkä ovat yhtäläisyydet induktiivisen ja elektromeerisen vaikutuksen välillä?
- Sekä induktiivinen vaikutus että elektromeeriefekti ovat sähkökemiallisia vaikutuksia, joita voidaan havaita orgaanisissa yhdisteissä.
- Sekä induktiivinen vaikutus että elektromeeriset vaikutukset aiheuttavat molekyylin polarisaatiota.
Mitä eroa on induktiivisella ja elektromeerisellä vaikutuksella?
Induktiivinen vaikutus vs. sähköinen vaikutus |
|
| Induktiivinen vaikutus on vaikutus, joka kemiallisen sidoksen varauksella on molekyylin viereisten sidosten orientaatioon. | Elektromeerinen vaikutus on pi-elektronien täydellinen siirtyminen molekyylissä hyökkäävän aineen läsnä ollessa. |
| Kemialliset sidokset | |
| Sigmasidoksissa voidaan havaita induktiivinen vaikutus. | Pi-sidoksissa voidaan havaita elektromeerinen vaikutus. |
| Polarisaatio | |
| Induktiivinen vaikutus aiheuttaa pysyvän dipolin muodostumisen kemiallisiin sidoksiin. | Elektromeerinen vaikutus aiheuttaa tilapäisen polarisaation muodostumisen molekyyleissä. |
| Lomakkeet | |
| Induktiivinen e-efekti löytyy muodossa –I Effect ja +I Effect. | Elektromeeriefekti löytyy muodossa –E Effect ja +E Effect. |
| Hyökkääjä | |
| Induktiivinen vaikutus tapahtuu ilman hyökkäävää ainetta. | Elektromeerinen vaikutus tapahtuu hyökkäävän aineen läsnä ollessa. |
Yhteenveto – Induktiivinen vaikutus vs. elektromeeriefekti
Induktiivinen vaikutus ja elektromeeriefekti ovat orgaanisten yhdisteiden sähkökemiallisia tekijöitä. Induktiivinen vaikutus johtaa pysyvään dipoliin kemiallisissa sidoksissa. Mutta elektromeerinen vaikutus johtaa molekyylien väliaikaiseen polarisaatioon. Ero induktiivisen ja elektromeerisen vaikutuksen välillä on se, että induktiivinen vaikutus voidaan havaita sigma-sidoksissa, kun taas elektromeerinen vaikutus voidaan havaita pi-sidoksissa.
