電子效應


電子效應共軛效應誘導效應超共軛效應


 

一、共軛效應

共軛體系

  π-π共軛π鍵 + π鍵雙鍵/三鍵 + 單鍵 + 雙鍵/三鍵)。

    例:

      CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯):C=C碳碳雙鍵 + C=C碳碳雙鍵π-π共軛

      CH2=CH-CHO丙烯醛):C=C碳碳雙鍵 + C=O碳氧雙鍵π-π共軛

      CH2=CH-CN丙烯腈):C=C碳碳雙鍵 + C≡N碳氮三鍵π-π共軛

  p-π共軛p軌道 + π鍵

    多電子p-π共軛

      例:CH2=CH-Cl氯乙烯):3原子4電子

    等電子p-π共軛

      例:CH2=CH-CH2·烯丙基自由基):3原子3電子

    缺電子p-π共軛

      例:CH2=CH-CH2+烯丙基碳正離子):3原子2電子

  p-p共軛p軌道 + p軌道

    例:C=O羰基)。


 

共軛效應

  正效應推電子效應/+C效應):

    例:C=C碳碳雙鍵)、-CH3甲基)。

  負效應吸電子效應/-C效應):

    例:C=O碳氧雙鍵)、-CN氰基)、-NO2硝基)。

  性質

    ①共平面sp2)。

    ②體系能量降低共軛能/離域能)。

    ③鍵長趨於平均化單鍵變短,雙鍵變長)。

    ④正負電荷交替出現

    ⑤沿共軛鏈傳遞,大小不變


 

二、誘導效應

共價鍵極性共價鍵同種元素)、非極性共價鍵不同種元素)。

  元素電負性差越大,極性越大

  電負性s > sp > sp2 > sp3


 

偶極矩鍵偶極矩鍵矩)、分子偶極矩

  物理意義描述共價鍵/分子極性大小的物理量

  定義電荷中心的電荷量與電荷中心之間的距離之積

  標矢性矢量

  大小μ = qd

    μ偶極矩

    q電荷中心的電荷量

    d電荷中心之間的距離

    分子偶極矩 = 鍵偶極矩鍵矩的矢量和

  單位

    國際單位庫·米C·m)。

    常用單位德拜D)。

  方向從正電中心指向負電中心


 

誘導效應

  正效應推電子效應/+I效應):C←Y電負性Y < C)。

  負效應吸電子效應/-I效應):C→Y電負性Y > C)。

  性質沿σ鍵分子鏈傳遞,越遠越小第3個C誘導效應可忽略,第5個C誘導效應完全消失)。


 

三、超共軛效應

超共軛體系

  σ-π超共軛Csp3-H1sσ鍵 + π鍵

    例:CH2=CH-CH3丙烯)。

  σ-p超共軛Csp3-H1sσ鍵 + p軌道

    例:CH3-CH2+乙基碳正離子)。


 

超共軛效應

  性質超共軛效應越多越穩定

  P.S.氫化熱1mol不飽和化合物加氫時放出的熱量

  碳正離子穩定性C(CH3)+ > CH(CH3)2+ > CH2(CH3)+ > CH3+

  電子離域程度π-π共軛 > p-π共軛 > p-p共軛 > σ-π超共軛 > σ-p超共軛


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