1、如何理解電子效應(yīng)如何理解電子效應(yīng)1 .什么是吸電子基團(tuán)原子,供電子基團(tuán)原子.以H為比擬標(biāo)準(zhǔn),電負(fù)性比 H大的,就稱為吸電子基團(tuán)原 子,如一CN,NO2 , -CHO, -COOH, F , -Cl , Br,一 I , RO , C6H5 , CH2=CH -o電負(fù)性比 H小的,就稱 為供電子基團(tuán)原子, 如CH33C , CH32CH一,CH 3CH 2 一 , CH 3 o2 .電子效應(yīng)定義：當(dāng)有機(jī)分子中的H被吸電子基團(tuán)原子或供電子基團(tuán)原 子取代時(shí),就會(huì)使有機(jī)分子中某些局部的電子云密度分布發(fā)生 改變,這種作用就稱為電子效應(yīng).3 .電子效應(yīng)分類電子效應(yīng)分為誘導(dǎo)效應(yīng)和共軻效應(yīng).4 .誘導(dǎo)效應(yīng)當(dāng)有

2、機(jī)分子中的H被吸電子基團(tuán)原子或供電子基團(tuán)原 子取代時(shí),電負(fù)性的差異導(dǎo)致 單鍵或雙鍵的電子云密度發(fā)生偏 移移向電負(fù)性較大的原子,這種影響單鍵或雙鍵的電子云密 度分布的作用,叫做誘導(dǎo)效應(yīng).誘導(dǎo)效應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致電負(fù)性較大 的原子電子云密度大,電負(fù)性較小的原子電子云密度小.如甲烷中的H被氯取代.H-q - ci H 氯的電負(fù)性大,導(dǎo)致碳氯鍵成鍵電子向氯偏移,結(jié)果使碳上的電子云密度變小與甲烷比擬,氯原子上的電子云密度變大.誘導(dǎo)效應(yīng)可以傳遞,但隨碳鏈的增長會(huì)減弱：如上述的1-氯甲烷,碳氯之間的誘導(dǎo)效應(yīng)可以傳遞到三個(gè) 碳?xì)滏I之間,使三個(gè)碳?xì)滏I的成鍵電子云都偏向碳,結(jié)果使三個(gè)碳?xì)滏I的極性變大與甲烷中碳?xì)滏I的極性

3、比擬.HICIHH 2 2 h -q 再如：氯乙烷 H氯的電負(fù)性大,導(dǎo)致碳氯鍵成鍵電子向氯偏移,結(jié)果使 1位碳上的電子云密度變小,1位碳吸引和它相連的其他成鍵電子,導(dǎo)致2位碳上的電子云密度也變小,但變小的程度要弱于1位碳.2位碳又吸引和它相連的其他成鍵電子,結(jié)果導(dǎo)致B-H上的電子云密度降低,和乙烷中的C-H鍵相比,上述氯乙烷中 BC-H鍵的極性增大,伊H活性增加.也就是說 C-Cl鍵之間的誘 導(dǎo)效應(yīng)沿碳鏈傳遞到1位碳和2位碳之間,1位C-H之間,又傳 遞到2位C-H之間,使B C-H鍵極性增大,易異裂,氯代煌可 以發(fā)生消除反響.21h -q-q-o h又如：乙醇 H H羥基的電負(fù)性大,導(dǎo)致碳氧

4、鍵成鍵電子云向氧偏移, 結(jié)果使 i位碳上的電子云密度變小,i位碳吸引和它相連的其他成鍵電 子,導(dǎo)致2位碳上的電子云密度也變小,2位碳又吸引和它相連 的其他成鍵電子,結(jié)果導(dǎo)致 B C-H鍵的極性增大與乙烷中的 C-H鍵相比,使B C-H鍵易異裂,醇也可以發(fā)生消除反響.再如：乙醛H h % H 吸電子的醛基導(dǎo)致 C1和C2鍵成鍵電子向C1偏移,結(jié)果 使2位碳上的電子云密度變小,2位碳又吸引和它相連的其他成 鍵電子,結(jié)果導(dǎo)致 a C-H鍵的極性增大與乙烷中的 C-H鍵相 比,使 民C-H鍵易異裂,乙醛可以發(fā)生由活潑民-H引起的反應(yīng),如氯仿反響和羥醛縮合反響.誘導(dǎo)效應(yīng)可以疊加： 如：H - 2HICH

5、一 I 1HIC+C一CH2 -HCCH H1 - hitchH+qH - cb?c cl鏟當(dāng)乙烷上的氫被1個(gè)氯取代時(shí),誘導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)致 C1-C2鍵的 成鍵電子向1位碳偏移,C1-C2鍵成為極性鍵.當(dāng)乙烷上的氫被 2個(gè)氯取代時(shí),C1-C2鍵所受到的誘導(dǎo)效應(yīng)為 2個(gè)氯的誘導(dǎo)效應(yīng) 的總和,即C1-C2鍵極性增大.當(dāng)乙烷上的氫被 3個(gè)氯取代時(shí), C1-C2鍵所受到的誘導(dǎo)效應(yīng)為 3個(gè)氯的誘導(dǎo)效應(yīng)的總和,即 C1-C2鍵極性最大.同理,最后一個(gè)化合物的2位C-H鍵的極性最大.第二個(gè)化合物的1位C-H鍵的極性大于第一個(gè)化合物.H 飛一CH又如： HQ 02H 飛一CH我們來看一下這三種物質(zhì)中 1位C-H鍵的

6、極性大小,第一種物質(zhì)由于醛基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),導(dǎo)致1位C-H鍵的極性與烷煌中C-H鍵的極性相比增加,當(dāng)1位H被1個(gè)氯取代時(shí),氯 的誘導(dǎo)效應(yīng)和醛基的誘導(dǎo)效應(yīng)疊加使1位C-H鍵的極性增大.當(dāng)1位H被2個(gè)氯取代時(shí),2個(gè)氯的誘導(dǎo)效應(yīng)和醛基的誘導(dǎo)效應(yīng)疊加使1位C-H鍵的極性更大.C-H鍵的極性越大,越容易 異裂,H的活性越大,越容易被摘去,換句話,就是 H的酸性 大.上面講的是誘導(dǎo)效應(yīng)對(duì)單鍵的影響,下面將講一下,誘導(dǎo)效應(yīng)對(duì)雙鍵或三鍵的影響.當(dāng)乙烯分子中的氫被甲基取代后,就是丙烯.H?hH -C C HH甲基為供電子基,導(dǎo)致雙鍵電子云密度向1位碳偏移,結(jié)果 使1位碳電子云密度變大,2位碳電子云密度變小.親

7、電試劑如 H+容易進(jìn)攻1位碳.當(dāng)乙烯分子中的氫被氟基取代后,就是丙烯睛.CH2=CH-CNH QjiTi2H不CHH鼠基為吸電子基,導(dǎo)致雙鍵電子云密度向2位碳偏移,結(jié)果 使2位碳電子云密度變大,1位碳電子云密度變小.親電試劑如 H+容易進(jìn)攻2位碳.4 .誘導(dǎo)效應(yīng)的分類：吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)和供電子的誘導(dǎo)效應(yīng).由吸電子的基團(tuán)引起的誘導(dǎo)效應(yīng)稱為吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng).由供 電子的基團(tuán)引起的誘導(dǎo)效應(yīng)稱為供電子的誘導(dǎo)效應(yīng).如：由烷基引起的誘導(dǎo)效應(yīng)為供電子的誘導(dǎo)效應(yīng).由鼠基引起的誘導(dǎo)效應(yīng)為吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng).5 .共軻效應(yīng)分子的內(nèi)部因素或外部因素導(dǎo)致 大口鍵三個(gè)或三個(gè)以上的 P 軌道形成的鍵的電子云密度發(fā)生偏移,

8、這種影響大口鍵的電子 云密度分布的作用,叫做共軻效應(yīng).共軻效應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致 大口鍵 上的電子云密度不再均勻化,而是出現(xiàn)疏密交替的現(xiàn)象. 共軻效 應(yīng)隨碳鏈的增長不會(huì)減弱.HO CJ CH 2如：丙烯醛H8+5+在丙烯醛的口-口共軻體系中,三個(gè)C和一個(gè)O各提供一個(gè)電 子參與形成大口鍵,但O的電負(fù)性比C大,故使整個(gè)大口鍵的電 子云密度向O偏移,結(jié)果導(dǎo)致O和3位的電子云密度比2位和4 位大注：O和3位的電子云密度相同,2位和4位的電子云密 度相同.ClCCH2再如：氯乙烯321CH2云密度相同H再如：苯酚在氯乙烯的p-口共軻體系中,氯提供兩個(gè)電子,2個(gè)C提供一個(gè)電子參與形成大 口鍵,氯因提供兩個(gè)電子對(duì)于

9、整個(gè)大 口鍵是供電的,故使整個(gè)大口鍵的電子云密度向3位C偏移,結(jié)果導(dǎo)致Cl和3位C的電子云密度比2位C大注：Cl和3位C的電子H在苯酚的p-口共軻體系中,氧提供兩個(gè)電子,苯環(huán) 6個(gè)C提供一個(gè)電子參與形成大 n鍵,氧因提供兩個(gè)電子對(duì)于整個(gè)大 n 鍵是供電的,故使整個(gè)大口鍵的電子云密度向苯環(huán)偏移, 結(jié)果導(dǎo) 致苯環(huán)的電子云密度比苯上的電子云密度增大, 且使酚羥基鄰對(duì) 位電子云密度比間位大.上面講的是內(nèi)部因素對(duì) 大口鍵的影響,下面將講一下,外部因素對(duì)大口鍵的影響, 如：1, 3- 丁二烯CH2=CH-CH=CH28+58+在1, 3- 丁二烯的口-口共軻體系中,4個(gè)C各提供一個(gè)電 子參與形成大口鍵,大口鍵上的電子云密度很均勻,也就是 4 個(gè)碳上的電子云密度是一樣的,但當(dāng)質(zhì)子氫接近1,3-丁二烯時(shí), 由于質(zhì)子H的親電性,使整個(gè)大 口鍵的電子云密度向 可偏移, 大n鍵上的電子云密度不再平均, 結(jié)果導(dǎo)致1和3位C的電子云 密度比2位C和4位C大注：1和3位C的電子云密度相同, 2位C和4位C的電子云密度相同.6 .共軻效應(yīng)的分類：吸電子的共軻效應(yīng)和供電子的共軻效