Un substituant est défini par le dictionnaire Merriam-Webster comme "un atome ou un groupe qui remplace un autre atome ou d'un groupe dans une molécule." Dans ce cas, un substituant affecte le pH de la molécule qu'elle attache à et peut augmenter ou diminuer son acidité. Les substituants sont importantes dans la détermination de la molécule parente en chimie organique. L'Université de Calgary a des ressources en ligne définissant la relation entre les substituants et les effets réactifs et inductives dans ses «réactions de Arenes électrophile aromatique Substitution."
Acidité accrue
Si le substituant enlève des électrons, elle renforce les acides et affaiblit les bases. Ces substituants sont souvent appelés groupes attracteurs d'électrons, ou GTE. En retirant des électrons, le substituant stabilise les ions, ce qui augmente l'acidité ou de diminuer l'alcalinité de la molécule.
alcalinité accrue
Si le substituant ajoute des protons, il renforce les bases et affaiblit les acides. Lorsqu'un substituant ajoute des électrons, parfois appelés don, à un ion, il déstabilise l'ion, ce qui réduit l'acidité de la molécule et augmente son alcalinité.
Resonance effet
Un effet de résonance est créé quand il y a des liaisons multiples par ions délocalisés et peuvent être créés soit par des électrons ajout ou suppression. des groupes attracteurs d'électrons désactiver le cycle aromatique en diminuant la densité électronique sur l'anneau. structure de résonance, qui a été découvert il y a plus de cent ans, permet à la chimie organique de prédire la structure d'une molécule sans utiliser la physique quantique et un ordinateur pour calculer les obligations potentielles entre les substituants et les molécules auxquels ils sont liés.
Effets inductifs
effets inductifs se produisent en raison d'une électronégativité, qui est une mesure de la tendance d'un atome d'attirer une paire d'électrons de liaison. Quand les atomes sont également électronégatif, ils ont tendance à attirer une paire de liaison des électrons, et l'effet généralement moyennes à mi-chemin entre les deux atomes. effets inductifs peuvent être le résultat soit supprimant ou en ajoutant des électrons. Ces effets permettent la création de molécules de taille similaire mais des propriétés électroniques différentes.
utilisations pratiques
Comme substituants permettent la modification précise de l'acidité des molécules organiques, les chimistes utilisent pour développer une large gamme de produits, de la crème pour le visage aux sièges du stade. En faisant varier les substituants utilisés dans la production de matières plastiques, le résultat final peut être un film mince et souple ou une matière plastique solide capable de supporter des centaines de livres. Modification des groupes attracteurs d'électrons et les groupes donneurs d'électrons permet la composition d'une crème alpha-hydroxy pour exfolier la peau en douceur autour de l'œil ou d'une peinture industrielle résistance décapant. Ceci est un sujet d'enquête en cours à un certain nombre d'universités et de laboratoires commerciaux.