电子效应及位阻效应.doc

电子效应及位阻效应在有机化学中的应用刘晓(西北大学化学系 06 级材料化学专业西安 710069 ) 摘要:电子效应及位阻效应贯穿着整个有机化学的学****故其在有机化学中有着广泛的应用。但由于所掌握的知识有限,我仅将所学的具有代表性的知识进行整理小结,为以后的学****奠定基础。关键词:, 有些问题的答案需要我们死记硬背, 但有些问题的解答则有章可循. 比如亲电加成的方向性, 芳香族化合物的酸性, 消去反应的方向性等, 只要我们掌握了电子效应和位阻效应在这些反应中所起的作用, 那么这类问题便迎刃而解了. 那么电子效应, 位阻效应到底在有机化学中扮演着一个怎样的角色呢? 。电子效应可以根据作用方式分为诱导效应和共轭效应两种类型。诱导效应 1. 诱导效应的定义一般以氢为比较标准,如果电子偏向取代基,这个取代基是吸电子的,具有吸电子的诱导效应,用- I( Inductive effect )表示; CR 3 X Y H CR 3 CR 3 -I效应标准+I效应 2. 诱导效应的特点诱导效应是沿σ键传递的,离吸( 或斥) 电子基团越远,效应越弱。大致隔三个单键后,诱导效应就很弱, 可忽略不计了。例如 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 Cl δδδδδδ+ + +, 其中δ表示微小, δδ表示更微小,依此类推。诱导效应有叠加性,当两个基团都能对某一键产生诱导效应时,这一键所受的诱导效应是这几个基团诱导效应的总和。方向相同时叠加,方向相反时互减。诱导效应只改变键的电子云密度分布,不改变键的本质。无论所受诱导效应的大小和方向如何, σ键仍是σ键, π键仍是π键。 3. 诱导效应的强弱,取决于基团吸电子能力或斥电子能力的大小。下列是一些能产生诱导效应的基团吸电子基团: 带正电荷的基团,如: -OR2+、-NR3+; 卤素原子,如: -F、-Cl、-Br、-I; 带氧原子或氮原子的基团,如: -NO2、>C=O、-COOH、-OR、-OH、-NR2; 芳香族或不饱和烃基,如: -C 6H 5、-C≡R、-CR=CR 2 斥电子基团:带负电荷的基团,如: -O-、-S-、-COO- ;饱和脂肪族烃基,如: -CR 3、-CHR 2、-CH 2R、-CH 3 共轭效应 1. 共轭效应的定义体系中各个σ键都在同一个平面上,参加共轭的 P 轨道互相平行而发生重叠,形成分子轨道。由于分子内原子之间的相互影响,引起电子云密度平均化,体系能量降低的现象,又称电子离域效应。 2. 共轭效应形成条件形成共轭体系的原子必须在同一个平面上;必须有若干可以实现平行重叠的 P 轨道,且要有一定数量供成键用的电子。 3. 共轭效应的特点由于离域的π电子可以在整个体系内流动,所以当共轭体系一端的电子密度受到影响时, 整个共轭体系每一个原子的电子云密度都受到影响,共轭体系有多长,影响的范围就多大,不受距离的限制,也不是越远影响越小。例如: CH 3CHCHCH CH CH CH 2δ+δ-δ+δ-δ+δ- 电子密度平均化、键长平均化、体系能量降低、稳定性增大(注: 超共轭效应:当C-Hσ键与π键(或P 轨道) 处于共轭位置时, 也