Elektronendonatorische

Elektronendonatorische Effekte bezeichnen in der organischen Chemie jene Interaktionen, bei denen eine Substituentgruppe dem Molekül Elektronendichte spendet. Dies erfolgt vor allem durch Resonanz (mesomerischer +M) und durch Induktion (elektronendonatorische +I). Durch diese Effekte erhöht sich die Elektronendichte an bestimmten Stellen des Moleküls, was Reaktivität, Stabilität oder Orientierung in Reaktionen beeinflusst.

Beispiele elektronendonatorischer Gruppen sind -OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2 sowie alkylische Gruppen wie -CH3, die durch Hyperconjugation Elektronendichte bereitstellen. In aromatischen Systemen aktivieren solche Gruppen die Reaktion gegenüber Elektrophilen und führen häufig zu einer Substitution an den Ortho- und Para-Positionen. Halogene zeigen einen Spezialfall: Sie wirken mesomerisch elektronendonatorisch, induktiv jedoch elektronenziehend, wodurch sie oft deaktivierend wirken, aber als Ortho-/Para-Directoren auftreten.

Quantitativ lassen sich elektronendonatorische Effekte mit Substituentenkonstanten beschreiben, wie den Hammett-Werten sigma_p, sigma_p^+ oder sigma_m, die die elektronische Wirkung eines Substituenten quantifizieren. Diese Größen ermöglichen den systematischen Vergleich von Reaktionsraten, Gleichgewichtskonstanten und Abhängigkeiten von Reaktionswegen.

Anwendungen elektronendonatorischer Eigenschaften reichen von der Vorhersage von Reaktivitätsmustern in der organischen Synthese über Katalyse bis hin zur Materialwissenschaft; auch in der Biochemie können solche Effekte die Funktion von aromatischen Systeme beeinflussen.