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1 1ère Année LMD Chimie Organique Les effets électroniques Il existe deux types

1 1ère Année LMD Chimie Organique Les effets électroniques Il existe deux types d'effets électroniques, les effets inductifs qui sont liés à la polarisation d'une liaison, et les effets mésomères, qui sont dus à la délocalisation des électrons. Les deux effets peuvent exister ensemble dans une même molécule. Si on doit les comparer, alors on notera qu'un effet mésomère est toujours plus important qu'un effet inductif. 1. Effet inductif La polarisation de la liaison induit un déplacement d'électrons le long de la liaison c'est l'effet inductif. –δ représente une charge formelle négative et +δ représente une charge formelle positive. Parmi les effets inductifs, on note les effets inductifs donneurs (notés +I), c'est-à-dire un atome ou un groupe d'atomes donne des électrons, ainsi que les effets inductifs attracteurs (notés -I). Exemple d'effet attracteur (-I) Exemple d'effet donneur (+I) Ici, 'Br' a un effet inductif attracteur, c'est-à-dire qu'il attire les électrons du radical éthyle. Ici, le groupe 'MgBr' est donneur d'électrons, ainsi le groupe éthyle va être plus riche en électrons. Atténuation progressive de l'effet, il ne dépasse pas la 3ème ou 4ème liaison : 2. Effet mésomère Les effets mésomères sont dus à la délocalisation des électrons π et n, favorisée par l'électronégativité relative des atomes liés. A nouveau, on note deux types d'effets mésomères. Les effets donneurs d'électrons (+M) et les effets attracteurs d'électrons (-M). 2.1 Effet mésomère donneur + M Classification de quelques groupements mésomères donneurs (classement du plus donneur au moins donneur) : 2.2 Effet mésomère attracteur - M Exemples de groupements mésomères attracteurs, les formes représentées sont appelées formes limites mésomères. Elles sont utilisées notamment dans l'écriture des mécanismes réactionnels. La forme énol d'une cétone est une forme limite mésomère. 2 Lorsque l'on écrit des formes limites mésomères, il faut toujours respecter la neutralité de la molécule. Pour une molécule de départ, qui est neutre, toutes les formes mésomères doivent être globalement neutre (autant de charges plus que de charges moins). Transmission de l'effet mésomère assuré par conjugaison : l'écriture de ces formes mésomères permet de mieux comprendre où iront agir un électrophile et un nucléophile. En effet, un nucléophile, espèce riche en électrons, ira réagir sur les positions pauvres en électrons c'est-à- dire la ou l'on a des charges positives. Formes limites mésomère du benzène : l'écriture de ces formes limites permet de mieux comprendre les règles de régiosélectivité lors des substitutions électrophiles aromatiques. Explication, par les formes limites mésomères, des positions ortho et para pour l'attaque d'un électrophile sur le phénol. On constante qu'une charge négative apparaît en ortho et para du phénol, c'est donc les positions susceptibles de recevoir un électrophile : De même, on peut expliquer la substitution électrophile aromatique en position méta sur le nitrobenzène. En effet, dans ce cas, c'est une charge positive qui est délocalisé sur le cycle aromatique. Cette charge se retrouve en position ortho et para. Dans ces conditions, un électrophile ne peut venir s'additionner sur le cycle en position ortho et para et seuls les positions méta sont "plus nucléophile" et donc plus apte à recevoir l'électrophile. 3 3.1 Groupements à effet inductif Donneur (+I) Attracteur (-I) O- ; CO2- ; CR3 ; CHR2 ; CH2R ; CH3 ; Les métaux NR3 CO2H OR SR2+ F COR NH3+ Cl SH NO2 Br SR SO2R I OH CN OAr SO2Ar CO2R Ar 3.2 Groupements à effet mésomère Donneur (+M) Attracteur (-M) O- S- NR2 NHR NH2 NHCOR OR OH OCOR SR SH Br I Cl F R Aryle NO2 CHO CN COR CO2H SO2R CO2R SO2OR CONH2 NO CONHR CONR2 Aryle 2 – Conjugaison entre doublets d'électrons π et doublets libres : 3 – Conjugaison entre un doublet d'électrons π et une case vide: 4 4 – Conjugaison entre un doublet d'électrons libres (non liant) et une case vide: uploads/s3/ effets-electroniques-pdf.pdf