유기전자론

요약 유기화합물의 성질이나 유기화학 반응을 전자의 움직임으로 설명하려는 이론으로 1930년대, 영국의 R. 로빈슨, C. K. 잉골드 등이 중심이 되어 전개하였다. 미국의 화학자 L. C. 폴링의 공명이론의 영향을 강하게 받았다.

전자설(電子說)이라고도 한다. 유기전자론은 유기분자 중 전자의 움직임을 정적인 것과 동적인 것으로 나누고, 다시 유기분자를 구성하는 화학결합을 시그마결합과 파이결합으로 분류하여, 여기에 속하는 전자를 각기 시그마전자와 파이전자로 나누어서 생각한다. 유기분자 중의 전자가 움직이기 때문에 분자 중의 전자분포는 고르지 않아서, 전자가 많이 모인 원자는 음전하를 가지고, 전자가 희박해진 원자는 양전하를 가지게 된다.

이 현상을 편극이라고 하는데, 이 이론에 의하면 편극을 가전자 전체에 대한 정적 및 동적인 유기효과에 의한 분극, 파이전자의 특유한 공명에 의해서 생기는 정적·동적 편극으로 분류해서 생각한다. 정적 유기효과는 결합을 이루고 있는 양원자의 전기음성도 차이 때문에 일어나는 편극으로, 전기음성도가 높은 원자가 음, 낮은 원자가 양이 되도록 편극한다. 공명 효과는 메소메리 효과라고도 하는데, 정해진 규칙에 따라 공명구조식(한계구조식)을 사용하고, 그 안에서 편극된 구조식에서 음·양 전하 분포에 따라서 편극의 나머지를 예측한다.

예를 들면, 클로로벤젠에 대해 생각해 보면, 탄소－염소 결합은 염소 쪽이 전기음성도가 크기 때문에 염소가 음이 되고 탄소가 양이 되도록 편극되어 있다. 정적 편극에 대해 염소 원자의 P전자와 벤젠고리의 파이전자와의 공명은 [그림]처럼 일어나며, 역으로 염소 원자에서 벤젠고리의 오쏘와 파라의 위치에 전자가 이동하는 효과가 생긴다. 반응할 때, 다른 전하를 가진 분자가 접근함으로써 야기되는 편극을 동적 편극이라 하는데, 그 크기는 분극률에 따라 정해진다.

유기전자론은 여러 유기반응을 전자의 움직임으로 이해하기에 편리하므로 널리 이용하고 있는데, 논의가 정성적이라는 결점이 있다. 현재는 유기전자론 대신 분자오비탈법을 바탕으로 한 새로운 전자이론이 대두되고 있다.