第二章电子效应和空间效应初中教育

1/1第二章电子效应和空间效应-初中教育

其次章电子效应和空间效应有机化合物的反应归根结底是旧键的断裂和新键的形成，这直接或间接与共价键的极性，即共价键上电子云的分布有关的。而取代基的性质对一个化合物分子中共价键的极性产生很大的影响，从而影响整个分子的化学和物理性质。取代基不同而对分子性质产生的影响称为取代基效应，取代基效应可以分为两大类。

1.电子效应

场效应、诱导效应、共轭效应取代基通过影响分子中电子云的分布而起作用

2.空间效应由于取代基的大小和外形引起分子中特别的张力或阻力的一种效应，

一δ+

诱导效应δ-

极性共价键或极性键polarity

诱导效应inductiveeffects或I效应由于原子或基团电负性的影响沿着分子中的键传导，引起分子中电子云按肯定方向转移或键的极性通过键链依次诱导传递的效应

δ-

δ+

C_

XI

C

H

C

Y

+I供电子诱导效应

吸电子诱导效应

K104α-氯代丁酸14.0γ-氯代丁酸0.26

β-氯代丁酸丁酸

K1040.890.155

诱导效应的影响沿分子链快速减弱，经过三个原子之后，诱导效应已很微弱，超过五个原子便没有了。

诱导效应具有加和性CH3COOHpKa4.75ClCH2COOH2.86Cl2CHCOOH1.26Cl3CCOOH0.64

诱导效应的强度元素电负性愈大，-I效应也愈强

同周期-I效应：—F—OH—NH2

—CH3;

OR2NR3

+

+

+I效应同主族-I效应：

NR

-

O

-

—F—Cl—BrOR2++

—I;—OR—SR—SeR

SR2

SeR2

+

NR3

+

PR3

+

AsR3

+

+I效应：

—O-—S-—Se-—Te-

诱导效应的传递

关于烷基的诱导效应问题+I效应(CH3)3C—(CH3)2CH—CH3CH2—CH3H

但偶极矩：

-I效应

D具有比H更大的供电子效应

又：

-I效应

不同羧酸的-氢的化学位移

动态诱导效应

诱导效应对反应活性的影响1对反应方向的影响

Cl3C←CH=CH2+HCl

Cl3—CH2—CH2Cl

这里很明显是三氯甲基剧烈吸电子的-I效应的结果。又如在苯环的定位效应中，+N(CH3)3具有剧烈的-I效应，所以是很强的间位定位基，在苯环亲电取代反应中主要得到间位产物，而且使亲电取代比苯难于进行

2对反应机理的影响在一些反应中，由于诱导效应等因素可以转变其反应机理。如溴代烷的水解反应，伯溴代烷如CH3—Br主要按SN2历程进行，而叔溴代烷如(CH3)3C—Br则主要遵从SN1历程进行。

3对反应速率的影响亲核加成的活性挨次为：Cl3C—CHOCl2CHCHOClCH2CHOCH3CHO

又如酯RCOOR’的水解反应，当在R中引入电负性大的原子或基团时，使反应加速；若在R中引入供电子的原子或基团时，则使反应

速率降低。在卤代烷的亲核取代反应中，其活性挨次有：R—IR—BrR—Cl这是动态诱导效应带来的结果。

二共轭效应1.共轭效应的表现

某些化合物汲取峰波长与颜色化合物丁二烯己三烯二甲辛四烯蕃茄红素共轭双键数23411最大汲取峰波长(nm)217258298470颜色无无淡黄红色共吸轭收体光系谱的向能长量波降方低向移动

2。共轭效应与诱导效应的区分

1.共轭效应起因于电子的离域，而不仅是极性或极化的效应

2.共轭效应只存在于共轭体系中，不象诱导效应那样存在于一切键中3.共轭效应传导的方式与传导到达的距离与诱导效应都不同共轭链愈长，通常电子离域愈充分，体系能量愈低愈稳定，键长平均化的趋势也愈大

+C效应供电子共轭效应-C效应吸电子共轭效应

..CH2CH2CHCHClCHO

3.共轭体系类型

a、-共轭体系

CH2=CH—CH=CH2

CH2==CH—C≡CH

b、p-共轭体系H

ClCCHC

..

CCl

CH2

CH

Cl

..

H

氯乙烯p轨道与π键的作用ORCOH..ROCX..ROCNH2..

氯乙烯的成键轨道

NH2

OH

苯胺比脂肪胺碱性弱，酰胺碱性更弱，苯酚与醇明显不同

4.超共轭效应共轭效应也发生在重键和单键之间，如有些σ键和π键、σ键和p轨道、甚至σ键和σ键之间也显示出肯定程度的离域现象从一般诱导效应的概念考虑，当烷基连在sp2杂化的苯环上时，与氢比较应呈现供电的诱导效应，而且诱导效应的强度挨次应为叔仲伯。对苯环在亲电反应中活性的影响好像也应为：(CH3)3C-