Question

有机化学，诱导效应可以是说在烷烃中，连有吸电子基稳定性大？共轭效应，连有供电子基稳定性大？

Answer 1

第二章 电子效应和空间效应
2.1 共价键极性
非极性共价键:相同原子(基团)成键,电子云分布对称
极性共价键:不同原子(基团)成键,电子云分布偏向
共价键极性:取决成键原子的相对电负性.是结构与反应性能关系的基础
2.2 诱导效应
2.2.1 诱导效应含义
与相邻键的极性也有关
诱导效应(I): 因键的极性变化并通过键链依次诱导传递的效应
吸电诱导效应(-I): 电负性比氢大的原子与碳相连引起的诱导效应
供电诱导效应(+I): 电负性比氢小的原子与碳相连引起的诱导效应
吸电子能力
2.2.2 诱导效应传递
沿键链传递,以静电诱导方式进行,只涉及电子云分布和键极性改变,一般不引起整个电荷转移和价态变化.
氯原子吸电诱导
甲基供电诱导
2.2.3 诱导效应相对强度
取决于官能团中心原子相对电负性大小.
周期表位: -F > -Cl > -Br > -I
-F > -OH > NH2 > CH3
所带电荷: 带正电荷的吸电诱导效应强
-N+R3 > -NR2

带负电荷的供电诱导效应强
-O- > -OR
饱和度: 随不饱度增大,吸电诱导效应增强
动态诱导效应: 因外界电场影响使原共价键上电子云改变,键的极性发生变化
动态和静态诱导效应: 通常一致.但有时各异
静态 碳-卤键极性次序: C-F > C-Cl > C-Br > C-I
动态 亲核取代反应活性: R-I > R-Br > R-Cl
原因: 同族元素中,随原子序数增大其电子云受核束缚也相应减弱,反应活性增大
2.2.4 动态诱导效应
静态诱导效应:分子固有性质,可促进反应进行,也可阻碍反应进行
动态诱导效应:进攻试剂引起,只有助于反应进行,不可能阻碍或延缓反应
在化学反应过程中,动态主导
2.3.1 电子离域与共轭效应
电子离域: 成键电子受分子中其它原子核作用产生电子的离域现象(离域键)
共轭体系: 包含离域键的体系
共轭效应: 共轭体系中原子间相互影响的电子效应
CH2=CH-CH=CH2
结果:键长平均化
2.3 共轭效应
2.3.2 共轭体系
π-π 共轭:单双(叁)键交替,p轨道电子离域
p-π 共轭:p轨道未共用电子对与π键直接相连
σ-π 超共轭: σ键-π键(p轨道)之间的离域现象
超共轭效应 σ-π共轭
共轭强度远弱于π-π和 p-π共轭.
p-π共轭
羧酸为什么具有酸性
苯胺为什么比脂肪族胺碱性弱
酰胺为什么碱性更弱
Problem 1:
Problem 2: 完成下列方程式
2.3.3 动态共轭效应
静态共轭效应:固有/基态
动态共轭效应:反应过程/暂时效应/外电场影响
+
静态时:
(分子没参加反应)
-I > + C
动态时:
(分子处于反应中〕
+ C > -I
2.4 空间效应 (立体效应, 场效应)
pka = 7.16 pka = 8.24

空间效应对反应的影响

堵位基团的空间效应
空间效应影响
讨论芳环亲电取代反应活性
2.5 烷基的电子效应
1. 烷基连碳: 拉电子. 诱导效应
2. 烷基连不饱和键: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
3. 烷基连碳自由基: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
4. 烷基连碳正离子: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
5. 烷基连N,O,S: 给电子. 电负性
6. 烷基连Mg, Al, Zn, B, Na : 拉电子. 电负性
1. 连碳: 拉电子. 诱导效应
酸性大小
亲电反应活性
2. 连不饱和键: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
3. 连碳自由基: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
4. 连碳正离子: 给电子. σ-π共轭>诱导效应
讨论酸性大小
取代基效应
电子效应
场效应
空间效应
诱导效应
共轭效应
超共轭效应
(位阻)
(σ, π )
(
π-π, p-π)
(σ- π, σ- p )
空间传递
物理相互作用
超共轭效应作用
由相同原子或基团所形成的共价键,成键原子之间电子云的分布是完全对称的,因此没有极性.
由不相同原子或基团所形成的共价键,由于成键原子对电子的作用不同,电子云并不是平均分布的,而是偏向共价键的一端.共价键的一端带有部分正电荷,另一端带有部分负电荷,该共价键具有极性.
共价键的极性主要决定于成键原子的相对电负性.共价键的极性是有机化合物结构与反应性能关系的基础.
Inductive effects.
共价键的极性不仅与成键原子的电负性有关,而且与相邻键的极性,和不直接相连的原子之间的相互影响也有关.
由于邻键的极化引起键的极性变化,并通过键链依次诱导传递.这种效应称为诱导效应(I).
电负性比氢大的原子与碳相连引起的诱导效应称为吸电诱导效应(-I), 如
诱导效应沿键链的传递是以静电诱导的方式进行的,只涉及电子云分布状的改变,只涉及键的极性的改变,一般不引起整个电荷的转移,价态的变化.
在化学反应过程中,当进攻试剂接近反应分子时,因外界电场的影响也会使共价键上电子云分布发生改变,键的极性发生变化,这称为动态诱导效应.
动态诱导效应和静态诱导效应多数情况下是一致的,但由于起因不同,有时导致的结果也各异.如碳-卤键的极性次序为: C-F > C-Cl > C-Br > C-I
但卤代烷的亲核取代反应活性却恰恰相反,实际其相对活性为: R-I > R-Br > R-Cl
Reason: 在同族元素中,随原子序数的增大电负性降低,其电子云受到核的束缚也相应的减弱,所以极化性增大,反应活性增大.
在化学反应过程中,动态因素往往起主导作用.
成键电子不仅受到成键原子的原子核的作用,而且受分子中其它原子核的作用,这种现象称为电子的离域由于电子离域的结果,单键不再是一般的单键,双键也不是一般的双键,而表现为键长平均化
电子离域(delocalization): 成键电子受分子中其它原子核作用产生电子的离域现象(离域键).
共轭体系: 包含离域键的体系.
共轭效应: 共轭体系中原子间相互影响的电子效应(Conjugative Effects).
通过空间因素所体现的原子之间的相互影响.