(Anti-)auxochrome Gruppen von DCPIP/Tillmanns Reagenz?

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Hi,

die Unterscheidung in auxochrom und antiauxochrom ist davon abhängig, ob die Substituenten einen +M-Effekt oder einen -M-Effekt auf das Chromophor (das zugrunde liegende Doppelbindungssystem) ausüben.

Molekül A

Es liegen vor: Ein deprotonierter Sauerstoff mit einem Natrium-Gegenion, zwei Chlorsubstituenten und eine Hydroxygruppe.

  • O-: Hat drei freie Elektronenpaare. Übt also einen +M-Effekt auf das Chromophor aus, ist auxochrom.
  • Cl, OH: Auch diese Substituenten üben einen +M-Effekt aus, sind auxochrom.

Wir haben also insgesamt vier Substituenten mit einem +M-Effekt auf zwei Seiten des Moleküls. Das ist eher ungünstig, weil wir so nur relativ wenig Mesomerie im System haben (die Elektronenpaare können nicht gut "klappen"). Durch die vergleichsweise geringe Mesomerie liegt das Absorptionsmaximum des Moleküls im nicht sichtbaren Bereich. Das Molekül erscheint farblos.

Molekül B

Es liegen vor: Ein deprotonierter Sauerstoff mit einem Natrium-Gegenion, zwei Chlorsubstituenten und Sauerstoffsubstituent.

  • O-: Hat drei freie Elektronenpaare. Übt also einen +M-Effekt auf das Chromophor aus, ist auxochrom.
  • Cl: Auch diese Substituenten üben einen +M-Effekt aus, sind axcochrom.
  • O: Dieser Substituent übt einen -M-Effekt aus, ist antiauxochrom.

Wir haben also drei Substituenten mit einem +M-Effekt und einen mit einem -M-Effekt. Das ist günstiger als im ersten Molekül, weil wir durch einen "push-and-pull-Effekt" nun mehr Mesomerie im System haben (die Elektronenpaare können über das gesamte Molekül vom O zum O- "klappen"). Durch die höhere Mesomerie liegt das Absorptionsmaximum des Moleküls im sichtbaren Bereich. Das Molekül erscheint blau.

Molekül C

Es liegen vor: Ein protonierter Sauerstoff(also OH), zwei Chlorsubstituenten und ein Sauerstoffsubstituent.

  • OH: Hat zwei freie Elektronenpaare. Übt also einen +M-Effekt auf das Chromophor aus. Jedoch einen schwächeren als O-, ist auxochrom.
  • Cl: Auch diese Substituenten üben einen +M-Effekt aus, sind auxochrom.
  • O: Dieser Substituent übt einen -M-Effekt aus, ist antiauxochrom.

Wir haben also wieder drei Substituenten mit einem +M-Effekt und einen mit einem -M-Effekt. Der -M-Effekt bei OH ist aber schwächer als beim deprotonierten Sauerstoff O-, die wahrgenommene Farbe ist also schwach rot.

LG

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Chemie + Latein Lehramt