基本を理解する
* アルキル基: これらは、より大きな分子に付着した炭化水素鎖(炭素と水素で作られています)です。例には、メチル(CH3)、エチル(CH2CH3)、およびプロピル(CH2CH2CH3)が含まれます。
* piシステム: これらは、分子内で単一結合と二重結合を交互に行うシステムです。 二重結合の電子は非局在化されています。つまり、2つの原子の間で固定されていないが、システム全体に広がっています。これにより、電子密度が高い領域が作成されます。
「プッシュプル」効果
1。誘導効果: アルキル基は、誘導効果のためにわずかに電子放出があります 。 これは、彼らが電子密度を自分からPIシステムに向かって遠ざけることを意味します。アルキル基の炭素原子は、水素原子よりもわずかに電気陰性です。これにより、アルキル基の炭素原子に向かって電子密度がわずかにシフトし、この密度の一部がPIシステムの隣接する炭素原子に向かって「プッシュ」されます。
2。過結合: アルキル基には、 HyperConjugation と呼ばれる安定化効果もあります 。 これは、アルキル基のシグマ結合(単一結合)がPIシステムと重複する特別なタイプの共鳴です。 このオーバーラップにより、Sigma結合からの電子密度をPIシステムに非局在させ、電子密度をさらに高めます。
電子寄付の結果
アルキル基によるPIシステムの電子密度の増加には、いくつかの重要な結果があります。
* 反応性の増加: PIシステムは、より核酸菌性(正電荷に惹かれる)になり、電気飼料(電子を求める種)に対してより反応的になります。
* カチオンの安定化: PIシステムに正電荷が形成される場合、電子誘導アルキル基はそれを安定化し、陽イオンをより安定させることができます。
* シールド効果: アルキル基からの電子密度は、PIシステムを外部の影響から保護することもでき、その分光特性(NMR、UV-Visなど)の変化につながります。
例
ベンゼン(単純なPIシステム)とトルエン(メチル基が付いたベンゼン)の違いを考えてみましょう。
* ベンゼン: 比較的非アクティブで、安定しています。
* トルエン: 電子誘導メチル基により、ベンゼンよりも反応性が高く、PIシステムがより核酸菌性を高めます。
要約: アルキル基は、誘導効果と過結合により、PIシステムに向かって電子を誘発しています。この電子寄付により、PIシステムの電子密度が増加し、近くの正電荷をより反応させ、安定化します。