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2.2.1. Induktiver Effekt

Induktive- oder σ-Effekte sind elektronenziehende oder -schiebende Effekte, die sich über das σ-Bindungsgerüst fortpflanzen. Prinzipiell kann jedem Substituenten (außer H) ein induktiver Effekt zugeordnet werden, da jeder Substituent über eine σ-Bindung mit dem aromatischen System verbunden ist. Ob ein Substituent als σ-Donor, d.h. als elektronenschiebender Substituent, oder als σ-Akzeptor, d.h. als elektronenziehender Substituent, einzuteilen ist, kann mithilfe seiner Elektronegativität abgeschätzt werden.

Hinweis: Die Elektronegativität eines Kohlenstoffatoms ist abhängig von seiner Hybridisierung. Im Allgemeinem gilt, dass die Elektronegativität mit steigendem s-Anteil steigt, d.h. sp ist elektronegativer als sp2 und sp3. Das lässt sich dadurch verstehen, dass ein sp-Orbital eine niedrigere Energie als ein sp2 und dieses eine niedrigere Energie als ein sp3-Orbital hat. Gibt es eine Bindung zwischen einem sp- und einem sp3-hybridisierten Kohlenstoff wird mehr Elektronendichte beim sp-hybridisierten Kohlenstoff, der ein Orbital mit niedrigerer Energie für die Bindung verwendet hat, lokalisiert sein, d.h. er „zieht“ Elektronen vom Bindungspartner. Daher sind Alkyl-Substituenten (sp3-hybridisiert) als σ-Donoren einzuteilen, während Alkenyl- (-C=C, sp2), Aryl- (z.B. –Ph, sp2) und Alkinyl-Substituenten (-C≡C, sp) σ-Akzeptoren sind.