Articulo de referencia

Grupo atractor de electrones

Un grupo electroatractor ( EWG ) es un grupo o átomo que tiene la capacidad de atraer densidad electrónica hacia sí mismo y alejarla de otros átomos adyacentes. [ 1 ] Esta trans...

Un grupo electroatractor ( EWG ) es un grupo o átomo que tiene la capacidad de atraer densidad electrónica hacia sí mismo y alejarla de otros átomos adyacentes. [ 1 ] Esta transferencia de densidad electrónica se logra a menudo mediante resonancia o efectos inductivos. Los grupos electroatractores tienen un impacto significativo en procesos químicos fundamentales como las reacciones ácido-base , los potenciales redox y las reacciones de sustitución. [ 1 ]

Consecuencias de los grupos de trabajo de emergencia

Efectos sobre la acidez de Brønsted-Lowry

Los grupos electroatractores ejercen un efecto " inductivo " o "de atracción de electrones" sobre los enlaces covalentes . La fuerza del grupo electroatractor es inversamente proporcional al pKa del ácido carboxílico . [ 2 ]

El efecto inductivo es acumulativo: el ácido tricloroacético es 1000 veces más fuerte que el ácido cloroacético .

El impacto del grupo electroatractor sobre el pKa disminuye con la distancia al grupo carboxílico.

Para los ácidos benzoicos, el efecto se cuantifica mediante la ecuación de Hammett:

registroKK0=σρ{\displaystyle \log {\frac {K}{K_{0}}}=\sigma \rho }

dónde

K0{\displaystyle {K}_{0}}= Constante de referencia
σ{\displaystyle \sigma }= Constante de sustituyente
ρ{\displaystyle \rho }= Constante de velocidad de reacción

Efecto sobre la acidez de Lewis

Los grupos electroatractores tienden a disminuir la basicidad de Lewis . [ 3 ] Los grupos electroatractores aumentan la acidez de Lewis , haciendo que los compuestos sean más reactivos como ácidos de Lewis . Por ejemplo, el flúor es un sustituyente electroatractor más fuerte que el metilo , lo que resulta en una mayor acidez de Lewis del trifluoruro de boro en relación con el trimetilborano .

Este efecto de EWG se ha cuantificado de muchas maneras . El parámetro electrónico de Tolman está determinado por la frecuencia de un modo vibracional de CO (ν(CO)) de los complejos de coordinación [LNi(CO) 3 ] (L = base de Lewis). [ 4 ]

Efecto sobre las reacciones de sustitución aromática

La sustitución aromática electrofílica se ve notablemente afectada por los grupos electroatractores (EWG). Este efecto se transmite mediante efectos inductivos y de resonancia. [ 1 ] El benceno con un EWG suele experimentar sustitución electrofílica en posiciones meta. En general, las velocidades de reacción disminuyen, por lo que los EWG se denominan desactivadores.

En lo que respecta a las reacciones de sustitución nucleofílica , los grupos electroatractores son más propensos a la sustitución nucleofílica . Por ejemplo, el clorodinitrobenceno es mucho más susceptible a las reacciones que desplazan el cloruro en comparación con el clorobenceno . [ 5 ]

Efectos sobre el potencial redox

En el contexto de la transferencia de electrones , estos grupos aumentan la tendencia oxidante de las especies unidas. Por ejemplo,  el tetracianoetileno actúa como oxidante debido a sus cuatro sustituyentes ciano , que son electroatractores. [ 6 ]

Los oxidantes con grupos electroatractores son más fuertes que el compuesto original. El acetilferrocenio es 300 mV más oxidante que el ferroceno . [ 6 ]

Comparación con grupos donadores de electrones

Los grupos electroatractores tienen el efecto opuesto al de los grupos electrodonadores (GE). Ambos describen grupos funcionales ; sin embargo, los grupos electroatractores alejan la densidad electrónica de una molécula, mientras que los GE la depositan sobre un sustituyente. [ 7 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6.ª  ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
  2. "20.4: Efectos de los sustituyentes sobre la acidez" . Chemistry LibreTexts . 1 de septiembre de 2015. Consultado el 7 de diciembre de 2023 .
  3. Caputo, Christopher B.; Stephan, Douglas W. (2015), "Ácidos y bases de Lewis no convencionales en la química de pares de Lewis frustrados" , The Chemical Bond III , Cham: Springer International Publishing, pp. 1–29 , doi : 10.1007/430_2015_177 , ISBN  978-3-319-35145-2, consultado el 5 de noviembre de 2023
  4. 1 2 Tolman, CA (1977). "Efectos estéricos de los ligandos de fósforo en la química organometálica y la catálisis homogénea". Chem. Rev. 77 (3): 313– 348. doi : 10.1021/cr60307a002 .
  5. ^ JF Bunnett, RM Conner (1960). "2,4-dinitroyodobenceno". Síntesis orgánicas . 40 : 34. doi : 10.15227/orgsyn.040.0034 .
  6. 1 2 Connelly, Neil G.; Geiger, William E. (1996). "Agentes redox químicos para la química organometálica". Chemical Reviews . 96 (2): 877– 910. doi : 10.1021/cr940053x . PMID 11848774 . 
  7. Hunt, Ian (22-10-2023). "Capítulo 12: Reacciones de arenos. Sustitución aromática electrofílica" .