如何理解电子效应

1、如何理解电子效应1.什么是吸电子基团（原子），供电子基团（原子）。以H为比较标准，电负性比 H大的，就称为吸电子基团（原子），如：N，-NO 2， -CHO, -COOH, -F，£1，-Br，RO , C6H5 , ch2=CH 。电负性比H小的，就称为供电子 基团（原子），女口（CH3）3C，（CH3）2CH ,CH3CH2 ，CH3 2.电子效应定义:当有机分子中的H被吸电子基团（原子）或供电子基团（原子）取代时，就会使有机分子中某些部分的电子云密度分布发生 改变，这种作用就称为电子效应。2.电子效应分类电子效应分为诱导效应和共轭效应。3.诱导效应当有机分子中的H被吸电子基团（

2、原子）或供电子基团（原子）取代时，电负性的差异导致 单键或双键的电子云密度发生偏 移（移向电负性较大的原子），这种影响单键或双键的电子云密 度分布的作用，叫做诱导效应。诱导效应的结果导致电负性较大如甲烷的原子电子云密度大，电负性较小的原子电子云密度小。中的H被氯取代。H卄厂ClH氯的电负性大，导致碳氯键成键电子向氯偏移， 结果使碳上 的电子云密度变小（与甲烷比较），氯原子上的电子云密度变大。诱导效应可以传递，但随碳链的增长会减弱:如上述的1-氯甲烷，碳氯之间的诱导效应可以传递到三个碳氢键之间，使三个碳氢键的成键电子云都偏向碳，结果使三个碳氢键的极性变大（与甲烷中碳氢键的极性比较）H烷 乙 氯2

3、HJCH氯的电负性大，导致碳氯键成键电子向氯偏移， 结果使1位碳上的电子云密度变小，1位碳吸引和它相连的其他成键电子，导致2位碳上的电子云密度也变小，但变小的程度要弱于1位碳。2位碳又吸引和它相连的其他成键电子，结果导致P -H上的电子云密度降低，和乙烷中的C-H键相比，上述氯乙烷中P C-H键的极性增大，P -H活性增加。也就是说 C-CI键之间的诱导效应沿碳链传递到1位碳和2位碳之间，1位C-H之间，又传递到2位C-H之间，使P C-H键极性增大，易异裂，氯代烃可以发生消除反应。H-CHH1CH羟基的电负性大，导致碳氧键成键电子云向氧偏移， 结果使1位碳上的电子云密度变小，1位碳吸引和它相

4、连的其他成键电子，导致2位碳上的电子云密度也变小，2位碳又吸引和它相连的其他成键电子，结果导致PC-H键的极性增大（与乙烷中的C-H键相比），使P C-H键易异裂，醇也可以发生消除反应。再如：乙醛H2H_CH吸电子的醛基导致C1和C2键成键电子向C1偏移，结果使2位碳上的电子云密度变小，2位碳又吸引和它相连的其他成键电子，结果导致a C-H键的极性增大（与乙烷中的 C-H键相比），使a C-H键易异裂，乙醛可以发生由活泼a-H引起的反 应，如氯仿反应和羟醛缩合反应。诱导效应可以叠加:如:H H*1 bd -C C HH HHCIggHCl HCl HI2CLy厂 HCl H当乙烷上的氢被1个氯

5、取代时，诱导效应导致 C1-C2键的成键电子向1位碳偏移，C1-C2键成为极性键。当乙烷上的氢 被2个氯取代时，C1-C2键所受到的诱导效应为 2个氯的诱导效应的总和，即C1-C2键极性增大。当乙烷上的氢被3个氯取 代时，C1-C2键所受到的诱导效应为 3个氯的诱导效应的总和，即C1-C2键极性最大。同理，最后一个化合物的2位C-H键的 极性最大。第二个化合物的1位C-H键的极性大于第一个化合物。H1O2CHClO2CH又如:Cl 1O2CHCl我们来看一下这三种物质中1位C-H键的极性大小，第一种物质由于醛基的吸电子诱导效应，导致1位C-H键的极性与 烷烃中C-H键的极性相比增加，当1位H被

6、1个氯取代时，氯的诱导效应和醛基的诱导效应叠加使1位C-H键的极性增大。当1位H被2个氯取代时，2个氯的诱导效应和醛基的诱导效 应叠加使1位C-H键的极性更大。C-H键的极性越大，越容易异裂，H的活性越大，越容易被摘去，换句话，就是H的酸性 大。上面讲的是诱导效应对单键的影响，下面将讲一下，诱导效 应对双键或三键的影响。当乙烯分子中的氢被甲基取代后，就是丙烯。H1H下CH甲基为供电子基，导致双键电子云密度向1位碳偏移，结果 使1位碳电子云密度变大，2位碳电子云密度变小。亲电试剂（如H + ）容易进攻1位碳。当乙烯分子中的氢被氰基取代后，就是丙烯腈。CH2=CH-CNH1 0H下CH H氰基为吸

7、电子基，导致双键电子云密度向2位碳偏移，结果使2位碳电子云密度变大，1位碳电子云密度变小。亲电试剂（如H + ）容易进攻2位碳。4. 诱导效应的分类：吸电子的诱导效应和供电子的诱导效应。由吸电子的基团引起的诱导效应称为吸电子的诱导效应。由供 电子的基团引起的诱导效应称为供电子的诱导效应。如：由烷基引起的诱导效应为供电子的诱导效应。由氰基引起的 诱导效应为吸电子的诱导效应。5. 共轭效应分子的内部因素或外部因素导致 大n键（三个或三个以上的 P 轨道形成的键）的电子云密度发生偏移，这种影响 大n键的电子 云密度分布的作用，叫做 共轭效应。共轭效应的结果导致 大n键 上的电子云密度不再均匀化，而是

8、出现疏密交替的现象。 共轭效 应随碳链的增长不会减弱。_H0 C CCH 2如：丙烯醛H在丙烯醛的n-n共轭体系中，三个C和一个0各提供一个电子参与形成大n键，但0的电负性比C大，故使整个大n键的电子云密度向0偏移，结果导致0和3位的电子云密度比2位和4位大（注:0和3位的电子云密度相同，2位和4位的电子云密度相同）。Cl C： CH23在氯乙烯的p- n共轭体系中，氯提供两个电子，2个C提供一个电子参与形成大 n键，氯因提供两个电子对于整个大n键是供电的，故使整个大n键的电子云密度向3位C偏移，结果导致Cl和3位C的电子云密度比2位C大（注：Cl和3位C的电子 云密度相同）。再如：苯酚A在苯

9、酚的p- n共轭体系中，氧提供两个电子，苯环提供一个电子参与形成大 n键，氧因提供两个电子对于整个大 n键是供电的，故使整个大 n键的电子云密度向苯环偏移，结果导致苯环的电子云密度比苯上的电子云密度增大，且使酚羟基邻对 位电子云密度比间位大。上面讲的是内部因素对 大n键的影响，下面将讲一下， 外部因素对大n键的影响， 如：1, 3-丁二烯CH2=CH-CH=CH21H+ H55H 2在1, 3- 丁二烯的n-n共轭体系中，4个C各提供一个电 子参与形成大n键，大n键上的电子云密度很均匀，也就是碳上的电子云密度是一样的，但当质子氢接近1 , 3- 丁二烯时， 由于质子H的亲电性，使整个大 n键的电子云密度向H +偏移， 大n键上的电子云密度不再平均，结果导致1和3位C的电子云 密度比2位C和4位C大（注：1和3位C的电子云密度相同， 2位C和4位C的电子云密度相同）。6. 共轭效应的分类：吸电子的共轭效应和供电子的共轭效应。由吸电子的基团引起