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Alt 06.04.2004, 17:28   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Ladungsdelokalisation

Zitat:
Zitat von Jonica
Welche Atome vermögen positive/bzw. negative Ladungen besonders gut zu delokalisieren?
(In Ergänzung zum bereits Gesagten)

Soweit es um positive bzw. negative Ladungen an benachbarten Atomen (etwa bei Carbenium- bzw. Carbanionen) geht:

die Ladungsverteilung kann im Prinzip über induktive und über mesomere Effekte erfolgen, wobei letztere im Allgemeinen besser funktionieren.

Betrachten wir die Stabilisierung durch mesomere Effekte:
positive Ladungen werden am besten durch Lewis-Basen (Elektronenpaarspender) stabilisiert, wobei die Basen möglichst stabile Doppelbindungen ausbilden können müssen. Ganz gut geht das mit Sauerstoff (Hydroxygruppen, Alkoxygruppen); am besten aber mit Stickstoff (Aminogruppen). Auch C=C-Doppelbindungen tun das ganz ordentlich.

negative Ladungen werden analog durch Lewis-Säuren (Elektronenpaar-Akzeptoren) stabilisiert (Carbonylgruppen, Nitrogruppen, Cyanogruppen, Phosphoniumgruppen, Silane, Thiole....). Auch hier muss die stabilisierende Gruppe in der Lage sein, eine Doppelbindung zum Ladungszentrum auszubilden, und auch hier funktioniert das am besten mit Elementen der 2. Periode.

Die Stabilisierung über induktive Effekte geht, wie erwartet, durch Atome mit höherer oder niedrigerer Elektronegativität bezüglich des Ladungszentrums. Hierbei muss man allerdings berücksichtigen, dass mesomere Effekte (etwa bei Alkoxy- oder Aminogruppen) ggf. gegensätzlich wirken und die induktiven Effekte überspielen.
Gut funktioniert die Stabilisierung negativer Ladungen mit Fluor oder Chlor (hier könnten aber mesomere Effekte mitwirken) oder mit Ammoniumgruppen (wegen fehlenden freien Elektronenpaars kein +M-Effekt möglich).
Positive Ladungen an Kohlenstoff können durch benachbarte Alkylgruppen stabilisiert werden; man sollte hier aber besser nicht von einem +I-Effekt sprechen - die Ladung wird durch die sogenannte Hyperkonjugation delokalisiert, was vom Prinzip her ein mesomerer Effekt ist.

Mit dem Thema kann man übrigens ganze Bücher füllen; ich mache hier allerdings Schluss...

Gruß,
Franz
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