Effet mésomère

Définition

L'effet mésomère (mésomérique) est la polarité formée dans une molécule par le contact entre un doublet non liant et une liaison π, ou par l'interaction de deux liaisons π entre deux atomes voisins. Cet effet existe dans les molécules polyatomiques avec des doubles liaisons conjuguées ou au moins un doublet non liant combiné à une double liaison.

L'effet mésomère :

L'effet mésomère (mésomérique) positif du groupe méthyle donne une densité électronique supplémentaire à l'oxygène, le déstabilisant ainsi et réduisant l'acidité de l'alcool.

Explications

L'effet mésomère (effet M) est un effet des groupes fonctionnels dans les composés polyatomiques. L'effet mésomère fonctionne à travers des systèmes conjugués et influence les vitesses de réaction, les équilibres ioniques et le point auquel une molécule réagit (effet de direction).

Les substituants ne peuvent avoir un effet mésomère que s'ils sont connectés à un système conjugué (liaisons insaturées ou atomes avec des paires d'électrons isolées). Cela augmente la taille du système conjugué (système mésomère). Dans ce cas, le premier substituant a un effet M. Si le substituant a une paire d'électrons qu'il peut mettre à la disposition de la mésomérie, il ajoute la densité électronique au système conjugué, ce qui est connu comme un effet +M. Si, d'autre part, le substituant a une double ou triple liaison, la densité électronique est retirée du système mésomère; on parle d'un effet -M.

L'effet M affecte les taux de réaction et les équilibres ioniques car les orbitales p (ou liaisons π) d'un substituant se chevauchent avec le reste de la molécule. Il s'agit de la délocalisation ou de leur extension. Il y a aussi l'effet inductif (effet +I et effet -I).

Détails sur les effets +M et -M :

• Effet +M : Le substituant a une seule paire d'électrons qu'il peut rendre disponible pour la mésomérie. Avec les effets +M, la densité électronique du système mésomère augmente. Une éventuelle seconde substitution électrophile est ainsi favorisée, l'effet +M a donc un effet activateur sur la réactivité. Dans le cas des halogènes comme substituants primaires sur les systèmes aromatiques, cependant, le taux de substitution est globalement réduit en raison de l'effet -I, mais l'effet +M se dirige toujours en position ortho/para.

  Exemple avec la réaction du brome et du benzène : Le benzène contient un système mésomère et le brome a trois paires d'électrons libres. Après la substitution, le brome est lié à un atome de carbone du benzène par une simple liaison. Une paire d'électrons libres du brome peut être incluse dans le mésomérie, ce qui aboutit à de nouvelles structures limites mésomères.

• Effet -M : Dans le cas des effets -M, la densité électronique est retirée du système mésomère car le substituant a une double ou triple liaison. Cela rend les substitutions ultérieures plus difficiles ou augmente l'énergie d'activation requise pour cela. L'effet -M a un effet désactivant du point de vue cinétique de la réaction. De plus, les groupes suivants ont un effet méta- directeur sur une attaque électrophile dans les systèmes aromatiques (voir schéma de substitution). C'est là que se trouve la plus grande densité d'électrons, car les positions ortho et para portent une charge positive en raison du retrait d'électrons du système aromatique.

Les effets mésomères influencent également la position - c'est-à-dire à quel atome - une autre réaction est susceptible d'intervenir. Dans la seconde substitution électrophile sur le cycle benzénique, les premiers substituants "dirigent" (= "déterminent") la position des autres. En général, on peut dire que les substituants primaires qui ont un effet +M sont directs en position ortho/para, ceux à effet -M en position méta. Cela peut s'expliquer par la stabilité des états de transition interviennent lors de la substitution.

En rapport avec "effet mésomère"

• liaison triple

  

  Une liaison triple correspond au partage de trois paires d'électrons, soit un total de six électrons.

• mésomérie

  

  La mésomérie est une forme chimique de résonance moléculaire dans des molécules ou des ions polyatomiques où les électrons sont délocalisés, empêchant...

• polyatomique

  

  Un ion polyatomique (ion moléculaire) est un ion formé par la liaison covalente entre au moins deux atomes, généralement de différents types d'atomes.

• structure de Lewis

  

  La structure de Lewis est une représentation simplifiée des électrons de la couche de valence impliqués dans les liaisons chimiques.