Большая советсткая энциклопедия Электронные теории в органической химии

Электронные теории в органической химии

Электронные теории в органической химии, теории, рассматривающие строение, физические свойства и реакционную способность органических соединений на основе представлений о распределении электронной плотности в атомах и молекулах, а также о смещениях её при химических реакциях.

Э. т. возникли на рубеже 19 и 20 вв. вскоре после открытия электрона. В первых Э. т. представления о существовании электростатических связей в неорганических соединениях были механически перенесены на неполярные органические соединения. Эти теории не смогли объяснить многие экспериментальные факты органической химии и потому уступили место теориям, базирующимся на представлениях о существовании ковалентных связей (немецкий учёный И. Штарк, 1908—15, Г. Льюис,1916—23). Образование ковалентной связи, осуществляемое, по Льюису, общей для двух атомов электронной парой (дублетом), впоследствии было интерпретировано в рамках квантовой механики как эффект перекрывания электронных плотностей взаимодействующих атомов (см. Химическая связь, Валентность).

Концепция ковалентной связи оказалась наиболее плодотворной в органической химии. Созданными в 20—30-е гг. на её основе Э. т. было объяснено строение большого числа органических соединений и установлена зависимость между свойствами этих соединений и их строением, чему способствовали появившиеся в это время квантовохимического представления о различных типах ковалентной связи (см. Сигма- и пи-связи, Семиполярная связь).

Наибольшее распространение в этот период получили используемые и поныне Э. т., развивавшиеся английскими химиками Т. Лоури, Р. Робинсоном, К. Инголдом, а также Л. Полингом. Введённые ими в рамках так называемой теории электронных смещений представления о статическом и динамическом смещениях электронных пар (индуктивный, мезомерный, индуктомерный и электромерный эффекты) широко используются для объяснения, а в некоторых случаях и для предсказания свойств и реакционной способности разнообразных органический соединений. Английские химики предложили также классификацию органических реакций в соответствии с механизмом электронных смещений и механизмом электростатической ориентации реагентов при их взаимодействии — нуклеофильным, электрофильным и радикальным (см. Органическая химия, Сопряжение связей, Мезомерия, Нуклеофильные и электрофильные реагенты). Теория электронных смещений позволила объяснить выравнивание связей в цепях сопряжения (в частности, равноценность связей в бензоле), передачу влияния заместителя по системе сопряжённых связей, порядок замещения в ароматическом кольце при наличии в нём заместителя (см. Ароматические соединения, Ориентации правила) и многие другие закономерности, экспериментально установленные в органической химии, например Марковникова правило, Эльтекова правило.

Э. т. развивались в тесной связи как с классической химического строения теорией, так и с квантовой химией, являющейся основой всех современных электронных теорий.

Лит. см. при статьях Органическая химия, Химического строения теория, Валентность. Химическая связь.