Determination of Reactivity by MO Theory (Part 32). MO Studies of Substituent Effects on the Gas-Phase Decarboxylation of But-3-enoic Acid

분자궤도론에 의한 반응성 결정 (제32보). 3-부테노산의 기체상 탈탄산반응에 미치는 치환기 효과의 분자궤도론적 연구

  • Jeoung Ki Cho (Department of Chemistry, Inha University) ;
  • Ikchoon Lee (Department of Chemistry, Inha University) ;
  • Hyuck Keun Oh (Department of Chemistry, Jeonbuk National University) ;
  • In Ho Cho (Department of Chemistry, Jeonbuk National University)
  • 조정기 (인하대학교 이과대학 화학과) ;
  • 이익춘 (인하대학교 이과대학 화학과) ;
  • 오혁근 (전북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 조인호 (전북대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 1984.10.20

Abstract

${\beta}$-Substituent effect on the reactivity of retro-ene decarboxylation of but-3-enoic acid was investigated theoretically. It was found that charge effect is important not only through ${\pi}$-electron transfer as has been claimed to rationalize experimental results but also through polarization as found for the $CH_3$ substituent. The reactivity was not determined by the charge effect alone but the HOMO-LUMO energy gap was also found to affect the reactivity. In general it was confirmed that the greater the ${\pi}$-electron donating power of the substituent, the greater is the reactivity.

but-3-enoic acid의 retro-ene 탈탄산 반응에 있어서 그 반응성에 대한 ${\beta}$-치환기 효과를 이론적으로 연구하였다. 그 결과 전하 효과에서, 실험에서의 치환체에 의한 ${\pi}$-전자 전달만이 관여되는 것이 아니라, $CH_3$-치환같은 경우는 편극 효과도 상당히 관여됨을 알 수 있었다. 그러나 이들 반응성을 전하 효과로만 결정지을 수 없으며, HOMO와 LUMO간의 에너지 간격이 또한 반응성에 크게 영향을 미친다. 결과적으로, 일반적으로 논하는 치환체의 ${\pi}$-전자 주게 능력이 클수록 반응이 빨라진다는 사실에는 변함이 없었다.

Keywords

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