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文檔簡介
1、實用文案化學奧賽復習專題11電子效應一、共價鍵的極性:1、共價鍵的極性:由不同原子形成的共價鍵,由于成鍵原子電負性不同,使成鍵電子云偏向電負性較大的原子,該原子帶上部分負電荷,而電負性較小的原子帶部分正電荷。這種共價鍵具有極性。HfCl2、共價鍵的極性主要決定于:(1)成鍵原子的相對電負性大小。電負性差別越大,鍵的極性越大。(2)還受相鄰鍵和不相鄰原子成基團的影響。例如1:CH3CH3中的C-C為非極性鍵。但CH3-CH2-C1中的CC鍵卻是極性的。CH3ACH2-C1H2C=CH-CH3二、電子效應:電子效應是指電子云密度分布的改變對物質性質的影響。電子效應可以根據作用方式分為誘導效應和共軻
2、效應兩種類型(一)、誘導效應(I):1、誘導效應的定義:由于成鍵原子電負性不同,引起電子云偏移可沿著沿鍵鏈(b鍵和鍵)按一定方向移動的效應或鍵的極性通過鍵鏈依次誘導傳遞的效應叫誘導效應。2、誘導效應(I)的表示:誘導效應的正負以H為標準,如吸電子能力較H強,叫吸電子基,具有吸電子的誘導效應,用“-I表示。如吸電子能力比H弱,稱給(或供)電子基,具有給(或供)電子的誘導效應,用“+I”表示。R3C-YR3c-HR3cZ(+I)I=0(-I)Y:供電基標準Z:吸電基標準文檔實用文案例如2:CH3*-CH2-ClH2C=CH-CH3(即原子或原子團的電負性大小)3、誘導效應的相對強度,取決于基團吸電
3、子能力或供電子能力的大小。(1)、產生誘導效應的基團:、吸電子基團:產生吸電子誘導效應(-I)帶正電荷的基團具有高度吸電子性,如:+NR3+一OR2+一SR2鹵素原子,如:一F、一Cl、一Br、一I;帶氧原子或氮原子的基團,如:一NO2、=C=O、一COOH、一OR、一OH、一NR2、=NR等;芳香族或不飽和燒基,如:一C6H5、一CWR、一CR=CR2等。、給(或供)電子基團:產生供電子誘導效應(+I)主要是飽和脂肪燒基,如:一CR3、一CHR2、一CH2R、一CH3等。帶負電荷的基團具有高度給電子性,如:一O-、一S-、-COO等;(2)、靜態(tài)誘導效應(Is)的相對強度:電負性越大的基團或
4、原子,其-I越大。電負性越小,基團成原子的+I效應越大。、同主族元素,從上到下,電負性降低,-I作用減?。?I增加);、同周期,從左到右,電負性增加,-I增加(+I減低)。、各基團吸電子能力次序如下:+NR3>+NH3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OCR>OH>一C三CR>C6H5>CH=CH2>(H)>CH3>C2H5>CH(CH3)2>C(CH3)3>COO>O-等;H以前的為吸電子基團具有一I效應;H以后的為供電子基團具有+I效應。3、誘
5、導效應的特點:(1)、誘導效應以靜電誘導方式沿鍵鏈進行傳遞,只涉及電子云分布狀況的改變和鍵極性的改變。一般不引起整個電荷的轉移和價態(tài)的變化;b鍵仍是b鍵,冗鍵仍是冗鍵。(2)、誘導效應沿鍵鏈傳遞的,并迅速減小,離吸(或斥)電子基團越遠,效應越弱。其影響一般在三個原子內起作用;大致隔三個單鍵后,誘導效應就很弱,可忽略不計了。標準文檔實用文案555+85+例如:FCCH2CH2CH2CH2CI,其中g表示微小,gg表示更微小,依此類推。(3)、傳遞方向具有單一性。(4)、誘導效應有疊加性,當兩個基團都能對某一鍵產生誘導效應時,這一鍵所受的誘導效應是這幾個基團誘導效應的總和。方向相同時疊加,方向相反
6、時互減。例如:一I效應:一CF3>CHF2>CH2F+I效應:一C(CH3)3>CH(CH3)2>C2H5>CH3>H(5)正比性:I與電負性的大小成正比。價鍵不飽和度愈大,吸電子性愈強,如:一CCR>-CR=CR2>-CR2-CR3,=O>OR,小>=NR>NR2O即:s成分越多,電負性越大,-I效應越強。sp>sp2>sp3+【例1】一CH3、一CH2CI、一Cl、一O-、-N(CH3)3吸電子誘導效應(一I)大小順序如何?【例2】比較ClCH2COOH(I)、CH3COOH(n)、CH3CH2COOH(出)三種
7、化合物的酸性。4、靜態(tài)誘導效應和動態(tài)誘導效應Id:(1)靜態(tài)誘導效應:靜態(tài)誘導效應是由于分子本身的特征而產生的,分子本身的固有的性質,與鍵的極性(永久極性)有關,與外電場無關。(2)動態(tài)誘導效應Id:在化學反應時當進攻的試劑接近反應物分子時,因外界電場(極性溶劑或反應試劑)的影響使共價鍵的電子云分布發(fā)生改變的效應叫動態(tài)誘導效應Id。又稱可極化性,它是一種暫時性極化效應。但對反應方向影響極大。Id對反應起致活作用。標準文檔實用文案OH-接近時,產生IdCH3NO2中,NO2的-|s使C-H極化具有一定的酸性,但卻不能電離出質子。當效應才使其離解。0"N+-CH/-O(-Is,+C
8、9;)2CH2-H-OH-ON+CH2-+H2O-O5、誘導效應本質上是一種靜電作用。如果靜電作用通過空間傳遞的效應稱為場效應。場效應和誘導效應通常難以區(qū)分的。因為它們往往同時存在,而且作用方向一致。所以也把誘導效應和場效應總稱為極性效應。OIIC.飛”IIO、HpKai1.92(-I,場效應,有利于第一質子的離去)OIIH飛/'0.H.C-.-O/HCIIOpKa26.59(+I,場效應,不有利于第質子的離去)6、誘導效應對物質性質的影響:(1)、對反應活性中間體穩(wěn)定性的影響:中心碳原子上連的烷基越多的碳正離子和碳自由基的穩(wěn)定性越大,而碳負離子的穩(wěn)定性正相反?;鶠楣╇娀?(2)、對化
9、合物酸性的影響:竣酸的酸性主要取決于OH鍵離解的傾向以及共軻堿的穩(wěn)定性,而誘導效應對兩者均有影響。凡是煌基上帶吸電基時將增加竣酸的酸性,帶供電基時減小其酸性。例如:Cl-CH2-c-O-H酸性增加H3cOIICH2-CfOjH酸性減低(3)、對化合物堿性的影響:標準文檔實用文案化合物堿性的強弱注要取確與N原子孤對電子的電子云密度的大小,凡是煌基上帶吸電基時將減少其堿性,帶供電基時增加其堿性。(二)、共軻效應:1、共軻體系:包含三個或三個原子以上的兀鍵叫共軻兀鍵,此體系叫共軻體系。CH2=CHC=N兀-兀共軻:p-兀共軻:兀鍵與具有p軌道的原子直接相連的體系CH2=CHClCH2+CH2=CHC
10、H22、共軻效應(C效應):(1)、共軻效應(C效應)的定義在共軻體系中由于兀電子離域而不是定域的,電子云密度平均化,體系內能降低,因而更加穩(wěn)定,這種在共軻體系中原子之間的相互影響的的電子效應叫共軻效應。(2)特點:、電子離域化,鍵長平均化,電子云趨向平均化。、分子能量降低,分子更穩(wěn)定。、對稱體系,電子云平均分布;不對稱體系,電子云正負(8+、S-)交替分布。標準文檔實用文案(3)分類:、兀-兀共軻與p-兀共軻;兀-兀共軻的結構特征:不飽和鍵一單鍵一不飽和鍵(可以是雙鍵,也可以是三鍵)交替連接例如:1,3丁二烯CH2=CHCH=CH2口44、苯口66p-兀共軻的結構特征:與雙鍵碳原子直接相連的
11、原子有未成鍵p軌道多電子體系:如氯乙烯CH2=CHCl口34等電子體系:如烯丙基游離基CH2=CH-CH-CH2口33缺電子體系:如烯丙稀基正離子CH2=CHCHCH2+口32標準文檔實用文案、供電子共軻效應(+C)與吸電子共軻效應(-C)。I、供電子共軻效應(+C):含有電子對的元素連在共輾鏈的一端,使共輾電子背離該含有電子對的元素離域,在共輾鍵出現8+、S-交替?zhèn)鬟f的現象叫供電子共軻效應(+C效應)。一般存于p-兀共軻中。CH2=CH-Cl例如:(+C)在p兀共軻體系中,與雙鍵相連的X是具有未共享電子對的原子或原子團時,它表現出供電子性能,由它所引起的使共軻體系的兀電子云向雙鍵方向轉移,為
12、+C效應。p電子朝著雙鍵方向轉移,呈供電子效應(+C)。鹵素,羥基,氨基,碳負離子等與雙鍵直接相連時,X.O.N.C等原子的孤對電子對與冗鍵共輾。由于是由一個原子向共軻體系提供兩個電子,相當于使兀電子密度增大,所以有給出電子的能力,稱為+C效應。一些原子或原子團的+C效應強度順序:-F>-Cl>-Br>-I;-OR>-SR;-O->-S-;-O->-OR>-+OR2;-NR2>-OR>-Fn、吸電子共軻效應(-C):標準文檔實用文案電負性大的元素接在共輾鏈的端上,使共輾電子向電負性大的元素端離域,在共輾鍵出現8+、言交替?zhèn)鬟f的現象叫吸電子共
13、軻效應(-C效應)。一般存于兀一兀共軻中。OoCH2=CHCH=O(-C)C=O、C=NH、CK連在共軻鏈的端上,有-C效應。強弱:C=O>C=NH>C=C;=O>=S、靜態(tài)共軻效應(Cs,分子固有的)與動態(tài)共軻效應(Cd,反應的瞬間);例如:1,3-丁二烯:基態(tài)時靜態(tài)共輾效應Cs表現為體系能量降低,電子云分布趨于平均化,鍵長趨于平均化。例如:Cd反應時有外界電場的影響,電子云沿共軻體系發(fā)生轉移,而出現電荷正負交替分布的狀況。+CH2=CHCH=CH2+H+-CH2=CHCH+CH3【例3】在CH3COC1分子中有哪一類共軻體系?A、口34B、口33C、無大鍵口D、口44(4
14、)、超共軻效應(C'):、超共軻效應的定義:凡是“碳原子上C-Hb鍵與兀鍵或p空軌道(或帶一個單電子的p軌道)之間產生微弱重疊(部分軌道重疊),形成一個整體的共軻叫超共軻效應。但這種電子效應不如共軻效應,這是一種弱的電子效應。、b-兀超共軻效應:“-碳原子上C-Hb鍵與兀鍵的p軌道可側面交蓋,b鍵的電子偏離原來的軌道,傾向于兀鍵規(guī)定。HH。CH2加2HCH3-CH=CHCHCHCHCH2例如:,標準文檔實用文案8+8-8+6-+8-結果使C-C變短,a-CH鍵的數目越多,超共軻效應越強,相應的烯煌就越穩(wěn)定。若應用b-兀超共軻效應,則不僅說明甲基是推電子的,同時加深了對這一經驗規(guī)則的深入
15、理解。再如,丙烯的甲基比丙烷的甲基活潑的多,在液氨中丙烯中甲基的H易被取代,丙烷中甲基的H不易被取代。、bp超共軻效應:當烷基與正離子或游離基相連時,C-H上電子云可以離域到空的p空軌道或有單個電子的p軌道上,使正電荷和單電子得到分散,從而體系趨于穩(wěn)定,稱做o-p超共軻體系。例如:乙基碳正離子即為op超共軻體系a-碳原子上C-Hb鍵與p空軌道(或帶一個單電子的p軌道)有微弱交蓋,電子離域。能形成bp超共軻效應:一般是碳正離子和碳自由基。參加op超共軻的a-碳原子上C-H數目越多,正電荷越容易分散,碳正離子就越穩(wěn)定。自由基德單電子容易分散,碳自由基就越穩(wěn)定。例如:碳正離子的穩(wěn)定性:(CH3)3C
16、+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+碳自由基的穩(wěn)定性:(CH3)3C>(CH3)2CH>CH3CH2>CH3標準文檔實用文案特點:超共軻效應只存在于含C-Hb鍵的粒子中,且是供電子效應即+C效應,強度與C-Hb鍵數目成正比;作為給(或斥)電子基團,產生供電子誘導效應(+I),強度與C-Hb鍵數目成正比。RCH3CH3CH2(CH3)2CH(CH3)3CHHK相對1009287736.8例如1:+I小A大+C'大小給電子大A小例如2:馬氏規(guī)則這也是b兀起主導作用5個aC-HS+S-CHkCH二CHCH2CH3CH3-CHCH2CH2CH3+
17、(主要,穩(wěn)定)Br-BrCH3CHCH2CH2CH3主要CH3CH2CHCH2CH34個aC-H(次要,不太穩(wěn)定)CH3CH2CHCH2CH3Br次要(5)、共軻效應對化學性質的影響:、酸堿性:影響竣酸的酸性大小。O)rRC-O-HR-C+H+O-0.5標準文檔實用文案而醇羥基中無共軻效應,其酸性極弱。通常降低胺的堿性:芳香胺比脂肪胺堿性弱、加成方向:NH20R_ScJnh28+48+CH3CH-CH2+HX-CH3-CH2CH3X-»CH3CHCH3烯鍵末端具有親核性,反應為親電加成反應。+-CH2=CHCH=0+NaHSO3CH2CH2CH=0Na+-*I-S03-C效應使烯酮具
18、有親電性,反應為親核加成反應。3、共軻效應和誘導效應的比較:(1)、共軻效應和誘導效應的異、同:誘導效應共軻效應(兀-兀共軻與p-兀共軻)起因原子電負性差異(鍵的極性)共輾存在只要在0鍵共物體系傳遞方式(靜電)誘導共輾傳遞路線沿b單鍵沿共輾鏈傳遞距離短(迅速減弱)第三個鍵極弱,遠,共軻鏈的一端到另一端,電荷分布只出現一個偶極正負電荷交替標準文檔實用文案濟-AcACH3,CHCHCHCH2SB濟B卷B+例如:CH3-CH2-CH2-CH2-Cl(2)、強弱比較:在共軻體系中各種共軻效應對分子影響的相對強度:兀-兀共軻p-兀共軻第兀超共軻效應>誘導效應I一般:0>I注意:鹵苯中,-I&
19、gt;+C(因為鹵原子體積大,與苯環(huán)共軻效果差)三、空間位阻效應:1、空間位阻效應的定義:位阻效應又稱立體效應。主要是指分子中某些原子或基團彼此接近而引起的空間阻礙和偏離正常鍵角而引起的分子內的張力。2、應用:(1)、因分子中靠近反應中心體的原子或基團(具有一定體積)占有一定的空間位置,而影響分子反應活性的效應。降低分子反應活性的空間效應稱“空間阻礙”。例如1:鄰位雙取代的苯甲酸的酯化反應要比沒有取代的苯甲酸困難得多。同樣,鄰位雙取代的苯甲酸酯也較難水解。這是由于鄰位上的基團占據了較大的空間位置,阻礙了試劑(水、醇等)對竣基碳原子的進攻。例如2:氫氧根負離子作為親核試劑進攻氯甲烷,與氫氧根負離
20、子進攻2-甲基-2-氯丙烷相比較,前者的速率比后者快1000倍以上。例如3:酶反應中空間位阻會降低其催化活性。例如4:不同的醇與異鼠酸醋反應活性也不同,2030C,伯醇和異氟酸醋混合即能立刻反應,而同樣的條件下,仲醇的反應速度只有伯醇速度的0.3。(2)、在配位化合物中,當向一個配體引入某些較大基團后,由于產生空間位阻,影響它與中心原子形成配位化合物??臻g產生影響的事實,每個原子在分子中占有一定的空間。如果原子是太接近了一起,有一標準文檔實用文案個相關的電子云重疊,產生斥力,這可能會影響分子分子結構或反應取向的立體化學的反應。例如5:乙二胺(在配位化學中簡寫為en)易生成二乙二胺合銅(II)離
21、子Cu(en)22+,但N,N,N',N'-四甲基乙二胺(tmen),由于每個N上有兩個甲基,空間位阻較大,不能生成Cu(tmen)22+??臻g阻礙一般會降低反應速率,例如6:在澳代烷的雙分子親核取代反應中,由于烷基體積的增大,引起空間阻礙,使反應速率變小。在有些反應中,立體效應有可能增加反應速率,例如,在單分子親核取代反應中,三烷基取代鹵代烷的烷基增大時,由于取代基之間的空間斥力,引起碳鹵鍵的異裂,導致碳正離子的形成,從而提高了反應速率。標準文檔實用文案化學奧賽復習專題11電子效應一、共價鍵的極性:1、共價鍵的極性:由不同原子形成的共價鍵,由于成鍵原子電負性不同,使成鍵電子云
22、偏向電負性較大的原子,該原子帶上部分負電荷,而電負性較小的原子帶部分正電荷。這種共價鍵具有極性。HZ12、共價鍵的極性主要決定于:(1)成鍵原子的相對電負性大小。電負性差別越大,鍵的極性越大。(2)還受相鄰鍵和不相鄰原子成基團的影響。例如1:CH3CH3中的C-C為非極性鍵。但CH3-CH2-C1中的C-C鍵卻是極性的。CH3CH2-C1H2C=CHCH、電子效應電子效應是指電子云密度分布的改變對物質性質的影響。電子效應可以根據作用方式分為誘導效應和共軻效應兩種類型(一)、誘導效應(I):1、誘導效應的定義:即靜態(tài)誘導效應Is由于成鍵原子電負性不同,引起電子云偏移可沿著沿鍵鏈(b鍵和鍵)按一定
23、方向移動的效應或鍵的極性通過鍵鏈依次誘導傳遞的效應叫誘導效應。標準文檔實用文案誘導效應在傳遞過程中迅速減弱,一般三個原子以后已很微小,可忽略不計。2、誘導效應(I)的表示:誘導效應的正負以H為標準,如吸電子能力較H強,叫吸電子基,具有吸電子的誘導效應,用“-I表示。如吸電子能力比H弱,稱給(或斥)電子基,具有給(或斥)電子的誘導效應,用“+I”表示。R3C-YR3cR3CjZ(+I)Y:供電基I=0標準(-I)Z:吸電基例如2:CH3-CH2-C1H2C=CHCH3、靜態(tài)誘導效應的相對強度,取決于基團吸電子能力或斥電子能力的大小。(1)、產生誘導效應的基團:、吸電子基團:產生吸電子誘導效應(-
24、I)+帶正電荷的基團具有高度吸電子性,如:NR3、OR2、SR2等;鹵素原子,如:一F、一C1、一Br、一I;帶氧原子或氮原子的基團,如:一NO2、=C=O、-COOH、一OR、一OH、一NR2、=NR等;芳香族或不飽和燒基,如:一C6H5、一CWR、一CR=CR2等。、給(或斥)電子基團:產生供電子誘導效應(+I)主要是飽和脂肪燒基,如:一CR3、一CHR2、一CH2R、一CH3等。帶負電荷的基團具有高度給電子性,如:一O-、一S-、-COO一等;(2)、靜態(tài)誘導效應(Is)的相對強度:電負性越大的基團或原子,其-I越大。電負性越小,基團成原子的+I效應越大。、同主族元素,從上到下,電負性降
25、低,-I作用減?。?I增加);、同周期,從左到右,電負性增加,-I增加(+I減低)。、其大小可通過取代乙酸的酸性變化來衡量。各基因吸(給)電子次序如下:F,Cl,Br,I,OCH3,OH,C6H5,CH=CH2,H,CH3,一C2H5,CH(CH3)2,標準文檔實用文案一C(CH3)等;價鍵不飽和度愈大,吸電子性愈強,如:一CCR>-CR=CR2>-CR2-CR3,=O>OR,小>=NR>NR20即:s成分越多,電負性越大,-I效應越強。sp>sp2>sp33、誘導效應的特點:(1)、誘導效應以靜電誘導方式沿鍵鏈進行傳遞,只涉及電子云分布狀況的改變和鍵
26、極性的改變。一般不引起整個電荷的轉移和價態(tài)的變化;(7鍵仍是(T鍵,冗鍵仍是冗鍵。OII酸性增加H3c-CH2fC-OH酸性減低(2)、誘導效應沿鍵鏈傳遞的,并迅速減小,離吸(或斥)電子基團越遠,效應越弱。其影響一般在三個原子內起作用;大致隔三個單鍵后,誘導效應就很弱,可忽略不計了。SSg+55+例如:H3CCH2CH2CH2CH2cl,其中8表示微小,gg表示更微小,依此類推。(3)、傳遞方向具有單一性。(4)、誘導效應有疊加性,當兩個基團都能對某一鍵產生誘導效應時,這一鍵所受的誘導效應是這幾個基團誘導效應的總和。方向相同時疊加,方向相反時互減。+一一N(CH3)3“【例1】一CH3、一CH
27、2CI、一Cl、一O-、)吸電子誘導效應(一I)大小順序如何?標準文檔實用文案【例2】比較ClCH2COOH(I)、CH3COOH(n)、CH3CH2COOH(出)三種化合物的酸性。解:吸電子能力一Cl>-H>-CH3;取代基吸電子能力大,使酸根負離子穩(wěn)定,酸性大;故酸性次序為(1) >(n)>(出)。4、誘導效應本質上是一種靜電作用。如果靜電作用通過空間傳遞的效應稱為場效應。場效應和誘導效應通常難以區(qū)分的。因為它們往往同時存在,而且作用方向一致。所以也把誘導效應和場效應總稱為極性效應OpKai1.92pKa26.59(-I,場效應,有利于第一質子的離去)(+I,場效應
28、,不有利于第二質子的離去)COOHCOOHHOOC-OOCpKal3.03pKa24.54如果僅從誘導效應考慮,順式和反式是沒有區(qū)別的。5、動態(tài)誘導效應Id:靜態(tài)誘導效應是分子本身的固有的性質,與鍵的極性(永久極性)有關。在化學反應時當進攻的試劑標準文檔實用文案Id。又稱可Id對反應起致活作用。CH3NO2中,NO2的-IS使C-H極化具有一定的酸性,但卻不能電離出質子。當OH-接近時,產生Id效應才使其離解。ON/-OCH2(-Is,+C')O+N+/-OCH2HOH-IdON+CH2-+H2O-O接近反應物分子時,因外界電場的影響使共價鍵的電子云分布發(fā)生改變的效應叫動態(tài)誘導效應極化
29、性,它是一種暫時性極化效應。但對反應方向影響極大。6、誘導效應對物質性質的影響:(1)、對反應活性中間體穩(wěn)定性的影響:中心碳原子上連的烷基越多的碳正離子和碳自由基的穩(wěn)定性越大,而碳負離子的穩(wěn)定性正相反?;鶠楣╇娀?)、對竣酸酸性的影響:竣酸的酸性主要取決于OH鍵離解的傾向以及共軻堿的穩(wěn)定性,而誘導效應對兩者均有影響。凡是煌基上帶吸電基時將增加竣酸的酸性,帶供電基時減小其酸性。(二)、共軻效應:1、共軻體系:包含三個或三個原子以上的兀鍵叫共軻兀鍵,此體系叫共軻體系。CH2=CHC=N兀-兀共軻:盧N;O-p-兀共軻:兀鍵與具有p軌道的原子直接相連的體系CH2=CH-Clch2+ch2=chc
30、h22、共軻效應(C效應):標準文檔實用文案(1)、共軻效應(C效應)的定義:在共軻體系中由于兀電子離域而不是定域的,電子云密度平均化,體系內能降低,因而更加穩(wěn)定,這種在共軻體系中原子之間的相互影響的的電子效應叫共軻效應。(2)特點:、共平面性共軻體系中各b鍵必須能在同一平面上,參與共軻的p軌道才能互相平行交疊;、鍵長平均化共輾鏈愈長,單鍵雙鍵的鍵長愈接近。苯環(huán)中鍵長完全相等;、能量降低降低的能量叫共軻能,如丁二烯為14.6kJ/mol;苯為151kJ/mol;蔡為255kJ/mol;、折射率較高紫外吸收入max變長;、共軻效應只存在共軻體系中,而且只沿共軻體系的共軻鏈傳遞,無論共軻體系有多大
31、,C效應都能傳遞到共軻體系末端,而且不因傳遞距離增加而減弱,在共軻體系中的原子依次出現電荷呈正負交替分布。(3)分類:、兀-兀共軻與p-兀共軻;兀-兀共軻:如1,3丁二烯CH2=CHCH=CH2口44、苯口66p-兀共軻:多電子體系:如氯乙烯CH2=CHCl口34等電子體系:如烯丙基游離基CH2=CH-CH-CH2口33缺電子體系:如烯丙稀基正離子CH2=CHCHCH2+口32、供電子共軻效應(+C)與吸電子共軻效應(-C)。I、供電子共軻效應(+C):含有電子對的元素連在共輾鏈的一端,使共輾電子背離該含有電子對的元素離域,在共輾鍵出現8+、S-交替?zhèn)鬟f的現象叫供電子共軻效應(+C效應)。一般
32、存于p-兀共軻中。CH2=CH-Cl例如:(+C)標準文檔實用文案在p兀共軻體系中,與雙鍵相連的X是具有未共享電子對的原子或原子團時,它表現出供電子性能,由它所引起的使共軻體系的兀電子云向雙鍵方向轉移,為+C效應。p電子朝著雙鍵方向轉移,呈供電子效應(+C)。鹵素,羥基,氨基,碳負離子等與雙鍵直接相連時,X.O.N.C等原子的孤對電子對與冗鍵共輾。由于是由一個原子向共軻體系提供兩個電子,相當于使兀電子密度增大,所以有給出電子的能力,稱為+C效應。一些原子或原子團的+C效應強度順序:-F>-Cl>-Br>-I;-OR>-SR;-O->-S-;-O->-OR&g
33、t;-+OR2;-NR2>-OR>-Fn、吸電子共軻效應(-C):電負性大的元素接在共輾鏈的端上,使共輾電子向電負性大的元素端離域,在共輾鍵出現葭、正交替?zhèn)鬟f的現象叫吸電子共軻效應(-C效應)。一般存于兀一兀共軻中。CH2=CHCH=O(-C)C=O、C=NH、CK連在共軻鏈的端上,有-C效應。強弱:C=O>C=NH>C=C;=O>=S、靜態(tài)共軻效應(Cs,分子固有的)與動態(tài)共軻效應(Cd,反應的瞬間);例如:1,3-丁二烯:基態(tài)時靜態(tài)共輾效應Cs表現為體系能量降低,電子云分布趨于平均化,鍵長趨于平均化。例如:Cd反應時有外界電場的影響,電子云沿共軻體系發(fā)生轉移,
34、而出現電荷正負交替分布的狀況。CH2CHCH八+=CH2+H+CH2CH-CHJCH3、超共軻效應(C')其特點是:標準文檔實用文案答:A。(3)(7-兀,bF超共軻一C(CH3)3在苯環(huán)上的定位效應及致活效應均小于CH3,是由于一CH3與苯環(huán)有3個(T兀超共軻效應。(Tp超共軻可用來解釋游離基及碳正離子的穩(wěn)定性次序。例如,(4)、超共軻效應(C'):、超共軻效應的定義:凡是“碳原子上C-Hb鍵與兀鍵或p空軌道(或帶一個單電子的p軌道)之間產生微弱重疊(部分軌道重疊),形成一個整體的共軻叫超共軻效應。但這種電子效應不如共軻效應,這是一種弱的電子效應。(T-兀超共軻效應:標準文檔
35、實用文案a-碳原子上C-Hb鍵與兀鍵的p軌道可側面交蓋,b鍵的電子偏離原來的軌道,傾向于兀鍵規(guī)定。HH-CCH_CH2HCH3-CHCH-CH=CHCH=CH2例如:H,3S+S-S+自-+8'結果使C-C變短,a-CH鍵的數目越多,超共軻效應越強,相應的烯煌就越穩(wěn)定。若應用b-兀超共軻效應,則不僅說明甲基是推電子的,同時加深了對這一經驗規(guī)則的深入理解。再如,丙烯的甲基比丙烷的甲基活潑的多,在液氨中丙烯中甲基的H易被取代,丙烷中甲基的H不易被取代。、p-p超共軻效應:當烷基與正離子或游離基相連時,C-H上電子云可以離域到空的p空軌道或有單個電子的p軌道上,使正電荷和單電子得到分散,從而
36、體系趨于穩(wěn)定,稱做o-p超共軻體系。HH.CH3CH一一一'ch3例如:乙基碳正離子即為crp超共軻體系L-3a-碳原子上C-Hb鍵與p空軌道(或帶一個單電子的p軌道)有微弱交蓋,電子離域。能形成bp超共軻效應:一般是碳正離子和碳自由基。參加op超共軻的a-碳原子上C-H數目越多,正電荷越容易分散,碳正離子就越穩(wěn)定。自由基德單電子容易分散,碳自由基就越穩(wěn)定。例如:碳正離子的穩(wěn)定性:(CH3)3C+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+碳自由基的穩(wěn)定性:(CH3)3C>(CH3)2CH>CH3CH2>CH3特點:超共軻效應只存在于含C-Hb鍵的
37、粒子中,且是供電子效應即+C效應,強度與C-Hb鍵數目成正比;作為給(或斥)電子基團,產生供電子誘導效應(+I),強度與C-Hb鍵數目成正比。RCH3CH3CH2(CH3)2CH(CH3)3CHH標準文檔實用文案例如1:K相對1009287736.8+I+C'給電子例如2:馬氏規(guī)則這也是b兀起主導作用5個aC-HCH3-CHCH2CH2CH3CHkCH'HcH2CH34(主最穩(wěn)'定)色BrCH3CHCH2CH2CH3主要CH3CH2&CH2CH3CH3CH2CHCH2CH34個aC-H(次要,不太穩(wěn)定)Br次要(5)、共軻效應對化學性質的影響:OII-0.5RC-OH、酸堿性:影響竣酸的酸性大小。-0.5而醇羥基中無共軻效應,其酸性極弱。通常降低胺的堿性:(O-R-C-NH2芳香胺比脂肪胺堿性弱、加成方
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