Yêu cầu chung của phần này, SV cần: Nắm được các hiệu ứng căn bản: Cảm ứng, liên hợp, siêu liên hợp.Ứng dụng các hiệu ứng trên để giải thích các vần đề về tính chất.

Nội dung chính của phần này có thể triển khai như sau:

Các liên kết CHT trong phân tử các chất hữu cơ bị thay đổi nhiều so với lúc chúng mới được hình thành. Đó là do nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử luôn luôn tác dụng tương hỗ lẫn nhau để sắp xếp lại mật độ điện tử trong các liên kết, để tạo một phân tử có cấu trúc thích ứng với thành phần khác tạo ra nó.

Các tính chất lý – hóa, khả năng phản ứng hóa học của mỗi hợp chất hữu cơ đều bị ảnh hưởng mạnh bởi tác dụng tương hỗ này. Người ta đã xác định được sự tác dụng tương hỗ nhờ nghiên cứu các hiệu ứng: Hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng siêu liên hợp … hay nói chung đây là các hiệu ứng điện tử trong phân tử.

1. Hiệu ứng cảm ứng: Ký hiệu I (Inductive effect)

1.1. Khái niệm

Xét một số ví dụ để SV thấy có sự ảnh hưởng của các nhóm nguyên tố/nguyên tố đến tính chất của nhóm chức (chủ yếu là tính axit, bazơ, hướng phản ứng…)

Từ đó rút ra khái niệm về hiệu ứng cảm ứng. Chiều dịch chuyển electron của hiệu ứng cảm ứng được biểu diễn bằng mũi tên thẳng (à). Ký hiệu là I.

Vậy, hiệu ứng cảm ứng là sự tác dụng của các nguyên tử hay nhóm nguyên tử có độ âm điện lớn làm dịch chuyển điện tử của liên kết σ, gây ra sự phân cực phân tử. Hay nói khác đi, sự tác dụng tương hỗ gây ra từ một trung tâm nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử có độ âm điện lớn truyền đi dọc theo mạch cacbon, làm ảnh hưởng đến các nguyên tử, nhóm nguyên tử khác trong phân tử gọi là tác dụng cảm ứng, gây ra hiệu ứng cảm ứng.

1.2.Phân loại và quy luật

Quy ước: Hiệu ứng  cảm ứng giữa C và H bằng 0 (I_C-H = 0).

Hiệu ứng cảm ứng được chia thành 2 loại:

a.  Hiệu ứng cảm ứng âm(-I): gây ra bởi nguyên tử hay nhóm nguyên tử có độ âm điện lớn hoặc các nhóm có điện tích dương có khả năng hút electron của liên kết σ về phía mình.

Hiệu ứng –I có độ mạnh tăng theo độ âm điện của nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây ra hiệu ứng đó. Nếu nguyên tử hay nhóm nguyên tử mang điện dương thì hiệu ứng –I sẽ tăng lên so với chính nó khi không mang điện.

b. Hiệu ứng cảm ứng dương: gây ra bởi nguyên tử hay nhóm nguyên tử có khả năng đẩy electron liên kết ra xa nó. Thông thường, nhóm ankyl và các nhóm mang điện âm thì có hiệu ứng +I.

Gốc ankyl càng lớn và càng phân nhánh thì hiệu ứng +I càng lớn. Các nhóm mang điện âm, độ âm điện càng nhỏ hiệu ứng +I càng lớn.

1.3. Đặc điểm - Ứng dụng

Đặc điểm

Đặc tính quan trọng nhất của hiệu ứng cảm ứng là nó giảm rất nhanh khi mạch các liên kết σ kéo dài.

Ứng dụng

Hiệu ứng ±I giúp ta giải thích tính axit, bazơ , độ bền của các tiểu phân và khả năng phản ứng của các chất.

Các nhóm thế gây hiệu ứng +I làm giảm tính axit, tăng tính bazơ và ngược lại, các nhóm gây hiệu ứng –I làm tăng tính axit và giảm tính bazơ.

Hiệu ứng cảm ứng cũng được dùng để giải thích độ bền các tiểu phân trung gian của cơ chế phản ứng, từ đó có thể dự đoán hướng phản ứng và các sản phẩm của phản ứng.