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電子吸引基（EWG）は、電子密度を自分自身に引き寄せ、他の隣接する原子から引き離す能力を持つ基または原子です。 [1]この電子密度の移動は、共鳴効果または誘導効果によって達成されることが多いです。電子吸引基は、酸塩基反応、酸化還元電位、置換反応などの基本的な化学プロセスに大きな影響を与えます。 [1]
EWGの影響
ブロンステッド酸度への影響
電子吸引基は共有結合に対して「誘導」または「電子引き寄せ」効果を発揮する。電子吸引基の強さはカルボン酸のpKaに反比例する。[2]
誘導効果は累積的であり、トリクロロ酢酸はクロロ酢酸よりも 1000 倍強力です。
- EWG が pKa に与える影響は、カルボキシル基からの距離とともに減少します。
安息香酸の場合、その効果はハメットの式によって定量化されます。
どこ
- = 参照定数
- = 置換基定数
- =反応速度定数
ルイス酸性度への影響
EWGはルイス酸性度を高め、化合物をルイス酸としてより反応しやすくします。例えば、フッ素はメチルよりも強い電子吸引置換基であるため、トリメチルボランと比較して三フッ化ホウ素のルイス酸性度が高くなります。電子吸引基はルイス塩基性を低下させる傾向もあります。[3]
芳香族置換反応への影響
求電子芳香族置換反応はEWGの影響を受けることで有名です。この効果は誘導効果と共鳴効果によって伝達されます。[1] EWGを持つベンゼンは、通常、メタ位で求電子置換反応を起こします。全体的に速度は低下します。そのため、EWGは不活性化と呼ばれます。[要出典]
求核置換反応に関しては、電子吸引基の方が求核置換を起こしやすい。例えば、クロロジニトロベンゼンはクロロベンゼンに比べて塩化物を置換する反応を起こしやすい。[4]
酸化還元電位への影響
電子移動の観点から、これらの基は結合した種の酸化力の傾向を高めます。例えば、 テトラシアノエチレンは、電子吸引基である4つのシアノ置換基に結合することで酸化剤として機能します。[5]
EWG を持つ酸化剤は親化合物よりも強力です。 アセチルフェロセニウムはフェロセンよりも 300 mV 酸化力が強いです。[要出典]
電子供与基との比較
電子吸引基は電子供与基（EDG）の逆の効果を持ちます。どちらも官能基を表しますが、電子吸引基は分子から電子密度を引き離すのに対し、EDGは置換基に電子密度を押し付けます。[6]
参照
参考文献
- ^ abc スミス、マイケル B.;マーチ、ジェリー(2007)、上級有機化学: 反応、メカニズム、構造 (第 6 版)、ニューヨーク: ワイリーインターサイエンス、ISBN 978-0-471-72091-1
- ^ 「20.4: 酸性度に対する置換基効果」Chemistry LibreTexts 2015-09-01 . 2023-12-07閲覧。
- ^ Caputo, Christopher B.; Stephan, Douglas W. (2015)、「フラストレーションのあるルイス対化学における非従来型ルイス酸と塩基」、The Chemical Bond III、Cham: Springer International Publishing、pp. 1–29、doi :10.1007/430_2015_177、ISBN 978-3-319-35145-2、 2023-11-05取得
- ^ JF バネット、RM コナー (1960)。 「2,4-ジニトロヨードベンゼン」。有機合成。40 : 34.土井：10.15227/orgsyn.040.0034。
- ^ Connelly, Neil G.; Geiger, William E. (1996). 「有機金属化学のための化学酸化還元剤」.化学レビュー. 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID 11848774.
- ^ ハント、イアン（2023-10-22）。「第12章：アレーンの反応。求電子芳香族置換」。