Quan hệ giữa nhóm thế với hiệu ứng liên hợp

[bluemonster]

Các nhóm +C: thường các nhóm này còn đôi điện tử không liên kết hay cặp e chưa sử dụng. VD: -O (trừ) ; -S (trừ) ; -OH ; -SH ; -SR ; -NH2 ; -NR2 ; F ; Cl ; Br …
Đáng chú ý là ở hầu hết các nhóm có hiệu ứng +C đều có hiệu ứng –I ở những mức độ khác nhau, vì vậy mỗi nhóm thế luôn thể hiện một hiệu ứng tổng quát bao gồm cả hai lọai hiệu ứng đó. Vì vậy đối với một nhóm thế ta cần phân biệt tính đẩy e nói chung và tính đẩy e chỉ trong mạch liên hợp.
VD: CH3O- là nhóm thế đẩy e nói chung và cả cả khi nói riêng về mặt liên hợp.
Trong khi đó nhóm hal là nhóm hút e nói chung, chúng chỉ đẩy e khi ở trong hệ liên hợp.
Qui luật: nguyên tử mang điện tích âm có hiệu ứng +C mạnh hơn nguyên tử tương tự không mang điện. VD: -O (trừ) > -OR
Nguyên tử của những nguyên tố thuộc cùng chu kì nhỏ, nguyên tố càng ở bên phải, lực +C của các nguyên tử càng nhỏ. VD: -NR2 > -OR > -F
Có thể giải thích dễ dàng dựa vào độ âm điện.
Đối với những nguyên tử của những nguyên tố thuộc trong cùng một phân nhóm chính thì càng xuống dưới lực +C càng giảm.
VD: -F > -Cl > -Br > -I
-OR > -SR > -SeR
Có hai hướng giải thích được công nhận:
+càng ở phía dưới phân nhóm chính, số lớp tăng làm cho bán kính nguyển tử tăng, khả năng xen phủ với obitan pi của hệ để tạo cộng hưởng yếu.
+Cũng có thể giải thích theo hiệu ứng I pi: có nghĩa là dựa vào độ âm điện, hiệu ứng I pi cũng làm định hướng pứ electronphin của vòng vào các vị trí ortho- , -para . Khi xét với nhóm hal, ta thấy tuy hal định hướng vòng ở các vị trí ortho- ,para- nhưng mặt khác nó làm cho vòng kém họat hóa, hal là những nhóm thế được xếp vào nhóm thế phản họat hóa. Chính vì vậy ở đây nếu ta dùng độ âm điện với hiệu ứng I pi giải thích thì chính xác hơn. Tóm lại, tùy trường hợp mà ta có thể dùng hướng này hoặc hướng kia để giải thích, miễn sao cho hợp lí nhất với thực nghiệm, vì hóa học là môn khoa học thực nghiệm.
Các nhóm –C: Đa số các nhóm –C đều chưa no.VD: -NO2 ; -CHO ; -COR ; …
Thường các nhóm có hiệu ứng –C đều có thêm hiệu ứng –I nên tính chất hút e của chúng càng mạnh.
Với các nhóm thế chưa no với cấu tạo chung –C=Z , Z càng về bên phải trong cùng một chu kì nhỏ thì hiệu ứng –C càng tăng.
VD: -C=O > -C=NR > -C=CR2
Trong hai nhóm tương tự nhau nhóm nào có điện tích dương lớn hơn thì lực +C cũng lớn hơn.
-C=NR2 (cộng) > -C=NR