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有机化学两大基本效应-共轭效应及诱导效应

诱导效应

在有机化合物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,这种效应叫诱导效应。诱导效应的特征是电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱或消失,一般3个C左右已经很弱了,超过5个C就可以基本认定不存在诱导效应。所以可以说诱导效应是一种短程的电子效应。如 X←C←C←C←C←C(x为卤素),其电负性比C大,故与X相连的C上的电子云朝X偏移,受此影响,与X相隔2、3、4、5位的C上的电子云也向X发生偏移,这就是诱导效应。偏移的结果,使得X带上部分负电荷,而与X相连的第一个C带上部分正电荷,第二个C带少较少的部分正电荷,第三个C带上更少的部分正电荷,依此类推。到第五个C以后,这种效应就基本消失了。 诱导效应可以用大写英文字母I来表示。分为两种:吸电子的诱导效应(-I)和给电子的诱导效应(+I)。

比较各种原子或原子团的诱导效应时,常以氢原子为标准。吸引电子能力(电负性较大)比氢原子强的原子或原子团(如—X、—OH、—NO2、—CN等)有吸电子的诱导效应(负的诱导效应),用-I表示,整个分子的电子云偏向取代基。吸引电子的能力比氢原子弱的原子或原子团(如烷基)具有给电子的诱导效应(正的诱导效应),用+I表示,表示整个分子的电子云偏离取代基。

共轭效应

共轭效应 ,又称离域效应,是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。H2C=CH2,π键的两个p(电子的运动范围局限在两个碳原子之间),这叫做定域键.CH2=CH-CH=CH2中,可以看作两个孤立的双键重合在一起,p(电子的运动范围不再局限在两个碳原子之间),而是扩充到四个碳原子之间,这叫做离域现象。
   这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用,其它部分可以马上受到影响。这种电子通过共轭体系的传递方式,叫做共轭效应。

共轭效应使分子的结构和性质发生变化,表现在:

单双键交替部分的键长均匀化,即单键键长缩短,双键键长增加;

原子趋于共平面;

体系的能量降低,趋于稳定化;

出现特定的化学反应性能,如丁二烯易进行1,4加成,苯分子易进行置换反应,而不易进行加成反应。

(责任编辑:化学自习室)
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