¿Cómo actúan los grupos alquilo como grupos liberadores de electrones?

Desde un punto de vista más teórico, es el resultado de la hiperconjugación. Este es un análogo de resonancia en sistemas de unión [matemática] \ pi [/ matemática] como el benceno. En términos de la teoría del enlace de valencia, el par de electrones que forma el enlace CH se rompe para formar un doble enlace con el átomo de carbono cercano. En esta imagen, puede ver cómo un grupo metilo estabiliza los carbocationes.

Nuevamente, al igual que en la resonancia de enlace [matemática] \ pi [/ matemática], cuantos más enlaces CH puedan formar estructuras de resonancia, más estable será la especie. Es por eso que el terc-butilo tiene el mayor efecto inductivo positivo ya que hay nueve enlaces CH disponibles.

No te va a gustar esta respuesta, ¡no es así! Los cambios en pKa en los ácidos alifáticos es, en mi opinión, más un problema con la solvatación. Esencialmente, cuanto mejor se solvata un ion con agua, más probable es que forme un ion, en cuyo caso la acidez será más fuerte. El llamado efecto Baker-Nathan supuso hiperconjugación, pero eso ha demostrado ser erróneo al cambiar los solventes. (Aunque hay algunos a los que no les gusta abandonar el llamado efecto).

¿Qué tal los iones de carbenio? Verá hablar sobre los átomos de hidrógeno hiperconjugándose, pero nuevamente, las diferencias relativas tienden a deberse a la solvatación: la facilidad con que las moléculas de agua pueden acumularse alrededor del centro iónico.

Entonces, ¿qué hay de los iones de carbenio en la fase gaseosa? Ahora, encontramos que la cantidad de hidrógenos NO ofrece la mayor estabilización, son los enlaces CC los que sí lo hacen. ¿Por qué? Mi respuesta es que la estabilización se debe a la polarización. Los electrones en el enlace C – C, que son más largos y más débiles, se polarizan más fácilmente hacia la carga que la carga en los enlaces C – H. Pero no solo eso: podemos ponerle números, y esto también funciona para bonos a una cierta distancia de la carga. Detalles en IJ Miller 1973. La estabilidad de los iones de carbono. Aust J. Chem. 26: 301-310. (En aquel entonces se llamaban carbonio). Tenga en cuenta que las magnitudes absolutas se correlacionan bien con el índice de refracción de los enlaces, por lo que, básicamente, estos efectos se deben a la teoría electromagnética de Maxwell y no a algún efecto cuántico extraño. Observe también que esto se puede usar para predecir la naturaleza de algunos reordenamientos de iones de carbenio.

El enlace CH se considera prácticamente no polar, hay carga positiva parcial en el átomo de hidrógeno y carga negativa parcial en el átomo de carbono. Por lo tanto, cada átomo de hidrógeno actúa como grupo donador de electrones. Esta donación acumulativa convierte el grupo alquilo en un grupo donador de electrones.

En general, el carbono tiene tendencia a formar cuatro enlaces covalentes y cuatro átomos de hidrógeno se combinan con él.
Al comparar la electronegatividad, el carbono es más electronegativo que el hidrógeno. Por lo tanto, el carbono atrae dos electrones (un electrón de hidrógeno y uno propio) y se comporta como un anión. Cuando este centro de carbono rico en electrones (grupo metilo) unido a otros compuestos se comporta como donante de electrones.
Y así, el grupo CH3 actúa como grupo donador de electrones.
Tenga en cuenta que la diferencia de electronegatividad entre carbono e hidrógeno es muy menor.

Esta tendencia de los grupos alquilo se explica generalmente en términos del concepto de hiperconjugación.

Las respuestas escritas por Suzanka Bett y Pritish Prayag explican efectivamente este concepto.

Los grupos alquilo tienen un efecto inductivo + ve porque puede perder fácilmente sus electrones al átomo de carbono a lo largo de una cadena de átomos de carbono. Se dice que tales grupos son grupos liberadores de electrones con un efecto inductivo + ve.