Кіріспе
Химиялық алмастырғыштар класы. Электронды тартушы топ (ЭТТ) – электрондық тығыздықты өзіне қарай тартып, көршілес атомдардан алыстата алатын топ немесе атом. Бұл электрондық тығыздықтың ауысуы көбінесе резонанс немесе индукциялық әсерлер арқылы жүзеге асады. Электронды тартушы топтар қышқыл-негіздік реакциялар, тотығу-тотықсыздану потенциалдары және алмастыру реакциялары сияқты маңызды химиялық процестерге айтарлықтай әсер етеді. Индукциялық әсер жинақталады: трихлоруксус қышқылы хлоруксус қышқылынан 1000 есе күшті. ЭТТ тобының pKa-ға әсері карбоксил тобынан қашықтық артқан сайын төмендейді. Бензой қышқылдары үшін бұл әсер Хэммет теңдеуімен өлшенеді:
An electron withdrawing group (EWG) is a group or atom that has the ability to draw electron density toward itself and away from other adjacent atoms. This electron density transfer is often achieved by resonance or inductive effects. Electron withdrawing groups have significant impacts on fundamental chemical processes such as acid base reactions, redox potentials, and substitution reactions. The inductive effect is cumulative: trichloroacetic acid is 1000x stronger than chloroacetic acid. The impact of the EWG group on pKa decreases with distances from the carboxylic group. For benzoic acids, the effect is quantified by the Hammett equation:
мұнда:
= Нақты тұрақты
= Орынбасу тұрақтысы
= Реакция жылдамдық тұрақтысы.
= Reference constant
= Substituent constant
= Reaction rate constant
Льюис қышқылдығына әсері
Электрондарды тартып алушы топтар Льюис қышқылдығын күшейтеді, бұл қосылыстарды Льюис қышқылдары ретінде одан да реактивті етеді. Мысалы, фтор метилге қарағанда электрондарды тартып алуға қабілетті күштірек топ, нәтижесінде бор трифторидінің Льюис қышқылдығы бор триметилборанына қарағанда жоғарылайды. Электрондарды тартып алушы топтар Льюис негіздігін төмендетуге бейім.
Ароматты алмастыру реакцияларына әсері
Электрофильді ароматтық алмастыру EWG-лердің әсерімен белгілі. Бұл әсер индуктивті және резонанстық әсерлер арқылы таратылады. EWG-сі бар бензол әдетте электрофильдік алмастыруды мета-позицияларда жүргізеді. Жалпы алғанда, реакция жылдамдықтары төмендейді, сондықтан EWG-лер дезактиваторлар деп аталады. Нуклеофильдік алмастыру реакцияларына келетін болсақ, электронды тартып алатын топтар нуклеофильдік алмастыруға көбірек бейім. Мысалы, хлородинитробензол хлоридті ығыстыру реакцияларына хлоробензолға қарағанда әлдеқайда осал.
Редокс әлеуетінің әсері
Электронды көшіру процесінде бұл топтар, байланысқан молекуланың тотықтыруға бейімділігін арттырады. Мысалы, тетрацианоэтилен, төрт циано тобына байланысқандықтан тотықтырғыш ретінде әрекет етеді, ал бұл топтар электрондарды тартып алады. Электрондарды тартып алатын топтары бар тотықтырғыштар, бастапқы қосылыстан күштірек болады. Ацетилферроцен, ферроценге қарағанда 300 мВ-қа артық тотықтырғыш қасиетке ие.
Электрондық донорлық топтармен салыстыру
Электронды тартып алушы топтар электронды донорлық топтардың (ЭДТ) кері әсерін көрсетеді. Екеуі де функционалдық топтарды сипаттайды, бірақ электронды тартып алушы топтар молекуладан электрондық тығыздықты тартып алады, ал ЭДТ электрондық тығыздықты қосымшаға бағыттайды.