Sigma elektrondonator-acceptor

sEDA - parametern ( sigma-elektrondonatoracceptor ) är en sigma-elektronsubstituenteffektskala, även beskriven som induktiv och elektronegativitetsrelaterad effekt. Det finns också en kompletterande skala - pEDA . Ju mer positivt värdet av sEDA är desto mer sigma-elektrondonerande är en substituent. Ju mer negativ sEDA, desto mer sigma-elektronåterdragande är substituenten (se tabellen nedan).

sEDA-parametern för en given substituent beräknas med hjälp av kvantkemimetoder . Modellmolekylen är den monosubstituerade bensenen . Först ska geometrin optimeras till en lämplig teorimodell, därefter utförs den naturliga populationsanalysen inom ramen för Natural Bond Orbital- teorin. Molekylen måste vara orienterad på ett sådant sätt att den aromatiska bensenringen ligger i xy-planet och är vinkelrät mot z-axeln. Sedan summeras 2s, 2p x och 2py orbital ockupationerna av ringkolatomer för att ge den totala sigma systemockupationen. Från detta värde subtraheras summan av sigma-ockupation för osubstituerad bensen vilket resulterar i den ursprungliga sEDA-parametern. För sigma-elektrondonerande substituenter som -Li, -BH2 , -SiH3 är sEDA- parametern positiv , och för sigma-elektronavlägsnande substituenter som -F, -OH, -NH2, -NO2 , -COOH är sEDA är negativ.

sEDA-skalan uppfanns av Wojciech P. Oziminski och Jan Cz. Dobrowolski och detaljerna finns i originaltidningen.

sEDA-skalan korrelerar linjärt med experimentella substituentkonstanter som Taft-Topsom σR-parametern.

För enkel beräkning av sEDA är gratis för akademiska ändamål skrivet i Tcl -programmet med grafiskt användargränssnitt AromaTcl tillgänglig.

Summor av sigma-elektronuppsättningar och sEDA-parameter för substituenter av olika karaktär samlas i följande tabell:

R σ-totalt sEDA
-Li 19,826 0,460
-BeH 19,762 0,396
-BF 2 19,559 0,193
-SiH 3 19.550 0,184
-BH 2 19,539 0,173
-CH2 + _ 19,406 0,040
-H 19,366 0,000
-CFO 19,278 -0,088
-CHO 19,264 -0,102
-COOH 19,256 -0,110
-COCN 19,247 -0,119
-CF 3 19,237 -0,130
-CONH 2 19,226 -0,140
-CN 19,207 -0,159
-Br 19,169 -0,197
-CH3 _ 19,137 -0,229
-NEJ 19.102 -0,264
-Cl 19.102 -0,264
-NEJ 2 19.046 -0,320
-N2 + _ 19.034 -0,332
-CH2- _ _ 18,964 -0,402
-NH3 + _ 18.950 -0,416
-NH 2 18,915 -0,451
-NH 18,825 -0,541
-ÅH 18.805 -0,561
-F 18.745 -0,621
-O 18.735 -0,631
  1. ^   Ozimiński, Wojciech P.; Dobrowolski, Jan C. (2009-08-01). "σ- och π-elektronbidrag till substituenteffekten: naturlig populationsanalys". Journal of Physical Organic Chemistry . 22 (8): 769–778. doi : 10.1002/poc.1530 . ISSN 1099-1395 .
  2. ^   Boyd, Russell J.; Edgecombe, Kenneth E. (1988-06-01). "Atom- och gruppelektronegativiteter från elektrondensitetsfördelningarna av molekyler". Journal of the American Chemical Society . 110 (13): 4182–4186. doi : 10.1021/ja00221a014 . ISSN 0002-7863 .