有机化学共振论

关于有机化学共振论1共振论的基本概念

共振论是鲍林于20世纪30年代提出的。用以弥补经典价键理论一个价键结构式对应一个分子结构的不足。例如：CO32-中的三个碳氧键是等同的，键长均为0.128nm。但是价键式却只能表示为：

第2页,共19页，2024年2月25日，星期天而共振论将CO32-的真实结构表示为：

上式的意思是：CO32-的真实结构是上述三个共振结构式(经典结构式)的共振杂化体。

共振论认为：不能用经典结构式圆满表示的分子，其真实结构是由多种可能的经典极限式叠加(共振杂化)而成的。第3页,共19页，2024年2月25日，星期天

I)共振杂化体是一个单一的物质

真正的共振杂化体是一个单一的物质，决不是几个极限式的混合物。共振论一再强调在任何时候，共振杂化体都是一个单独的物质，只能有一个结构。

II)共振杂化体比任何一个单一的共振结构式所代表的分子都要稳定！说明第4页,共19页，2024年2月25日，星期天共振论的基本思想

当一个分子、离子或自由基的结构可用一个以上不同电子排列的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。这些共振式均不是这一分子、离子或自由基的真实结构，其真实结构为所有共振式的杂化体。提示：共振式之间只是电子排列不同共振杂化体不是共振式混合物共振杂化体也不是互变平衡体系第5页,共19页，2024年2月25日，星期天---使原子核的相对位置和电子对的数目保持不变而改变电子对（一般指P电子）的排列，就能写出不同的价键结构共振式:从一种共振结构式转变到另一种共振结构式时，只有成键电子或孤（对）电子的位置能改变，但电性不变。共振式的写法第6页,共19页，2024年2月25日，星期天2书写共振式遵循的基本规则N原子的价电子数超过8个！碳原子成了5价！①必须符合经典结构式的书写规则，符合价键理论和Lewis结构理论。第7页,共19页，2024年2月25日，星期天②各共振极限结构式中所有共振式的原子排列相同。

同一化合物的不同共振结构只是电子排布的变化，原子核位置不变。第8页,共19页，2024年2月25日，星期天③同一化合物的所有的极限结构式中，配对的或不配对的电子数目应保持一致。④

参与共振的原子应有p轨道。第9页,共19页，2024年2月25日，星期天3极限结构的稳定性的判断

①参加共振的经典结构式越多，分子越稳定；共价键的数目越多，能量越低。------共振极限结构式能量标准

第10页,共19页，2024年2月25日，星期天相邻原子带相同电荷的共振极限结构式不稳定。

②正负电荷没有分离的比分离的共振结构式稳定,正负电荷分离越远越不稳定,因为分离电荷需能量。第11页,共19页，2024年2月25日，星期天④负电荷在电负性较大的原子上的结构较稳定。

⑤满足八隅体电子构型的要求者，能量低，稳定。反之则能量高，不稳定。

中C+外层电子只有6个。第12页,共19页，2024年2月25日，星期天总之：合理的结构是稳定的；共价键多的结构是稳定的；共振结构式越多，真实分子越稳定。第13页,共19页，2024年2月25日，星期天4共振杂化体的各结构式贡献的大小(a)共价键多的极限结构稳定，对杂化体贡献大。------不同极限结构对共振杂化体的贡献大小不同

各个极限结构式对真实分子结构贡献的大小与其的稳定性成正比

第14页,共19页，2024年2月25日，星期天(b)电荷分离的极限结构稳定性低，对杂化体贡献小(c)违反电负性的结构式对杂化体的贡献极小，忽略。贡献极小,忽略贡献小第15页,共19页，2024年2月25日，星期天(d)键长、键角变化大的极限结构对杂化体的贡献小。（1）、（2）的贡献大，（3）、（4）、（5）贡献小苯的共振式第16页,共19页，2024年2月25日，星期天5共振论的应用①解释结构与性质间的关系例2：1,3-丁二烯既可以进行1,2-加成，又可以进行1,4-加成,是由于反应的活性中间体存在下列共振：

例1：1,3-丁二烯分子中的键长平均化的趋势是由于存在下列共振:第17页,共19页，2024年2月25日，星期天②判断反应机理