Номер 93, страница 22 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

1.93. В каком случае атом кислорода может оказывать положительный индуктивный эффект на углеродный скелет?

Индуктивный эффект представляет собой смещение электронной плотности вдоль цепи σ-связей, которое возникает из-за разницы в электроотрицательности связанных атомов. Положительный индуктивный эффект (+I) означает, что заместитель является донором, то есть смещает электронную плотность к углеродному скелету. Отрицательный индуктивный эффект (-I) означает, что заместитель является акцептором, оттягивая электронную плотность от углеродного скелета.

Атом кислорода — это очень электроотрицательный элемент. Его электроотрицательность по шкале Полинга равна 3.44, что значительно выше, чем у углерода (2.55). По этой причине в нейтральных органических соединениях (например, в спиртах $R-OH$ или простых эфирах $R-O-R'$) атом кислорода всегда проявляет сильный отрицательный индуктивный эффект (-I), стягивая на себя электронную плотность от атомов углерода.

Для того чтобы атом кислорода проявлял положительный индуктивный эффект (+I), он должен донировать (отдавать) электронную плотность углеродному скелету. Это становится возможным, когда на атоме кислорода появляется избыточная электронная плотность, то есть формальный отрицательный заряд.

Такая ситуация возникает в анионах, которые образуются в результате отщепления протона от гидроксильной группы, — в алкоголятах (алкоксидах) и фенолятах. В алкоголят-ионе, имеющем общую формулу $R-O^−$, атом кислорода несет полный отрицательный заряд. Этот заряд делает его мощным донором электронной плотности. В результате кислород начинает "выталкивать" электронную плотность по σ-связи к углеродному атому, оказывая тем самым сильный положительный индуктивный эффект.

Ответ: Атом кислорода может оказывать положительный индуктивный эффект на углеродный скелет, когда он несет отрицательный заряд, то есть находится в составе аниона, например, алкоголят-иона ($R-O^−$).