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文檔簡介

1、化學反應過程中反應物轉化為產物所化學反應過程中反應物轉化為產物所經歷的過程,即經歷的過程,即反應歷程反應歷程(也稱(也稱反應機理,反應機理,reaction mechanism)按反應時鍵的斷裂方式,有機反應主按反應時鍵的斷裂方式,有機反應主要可分為要可分為自由基反應、離子型反自由基反應、離子型反應和協同反應應和協同反應等幾類。等幾類。有機化學反應類型及條件有機化學反應類型及條件 共價鍵的斷裂方式:均裂和異裂共價鍵的斷裂方式:均裂和異裂 1. 自由基反應(共價鍵的均裂)自由基反應(共價鍵的均裂) 共價鍵斷裂后,兩個成鍵原子共用的共價鍵斷裂后,兩個成鍵原子共用的一對電子由兩個原子各保留一個,這一

2、對電子由兩個原子各保留一個,這種斷裂方式稱為均裂種斷裂方式稱為均裂(homolysis)。CYC+Y均裂自由基一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件 均裂往往在較高的溫度或光的照射下均裂往往在較高的溫度或光的照射下發生。發生。 由均裂生成的帶有未成對電子的原子由均裂生成的帶有未成對電子的原子或原子團叫或原子團叫自由基或游離基(自由基或游離基(free radical)。通過共價鍵的均裂而發生的。通過共價鍵的均裂而發生的反應叫做自由基反應反應叫做自由基反應(free radical reaction)。 一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件 2. 離子型反應(共價鍵

3、的離子型反應(共價鍵的異裂)異裂) 共價鍵斷裂后,其共用電子對只歸屬共價鍵斷裂后,其共用電子對只歸屬于原共價鍵的某一原子,產生了正、負于原共價鍵的某一原子,產生了正、負離子。這種鍵的斷裂方式叫做異裂離子。這種鍵的斷裂方式叫做異裂(heterolysis)。相應的反應稱為離子型。相應的反應稱為離子型反應(反應(ionic reaction) 它往往被酸、堿或極性溶劑所催化,它往往被酸、堿或極性溶劑所催化,一般在極性溶劑中進行。一般在極性溶劑中進行。一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件CYC+Y異裂正碳離子CYC+Y異裂負碳離子 碳與其它原子間的碳與其它原子間的鍵斷裂時,可得到鍵斷

4、裂時,可得到碳正離子(碳正離子(carbonium ion或或carbocation)或碳負離子(或碳負離子(carbanion)一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件有機酸堿概念有機酸堿概念nA 布朗斯特酸堿理論布朗斯特酸堿理論(酸堿質子理論)(酸堿質子理論) 凡能給出質子的物質都是酸以,能接受凡能給出質子的物質都是酸以,能接受質子的物質都堿。質子的物質都堿。HCl + H2OCl+ H3O+酸堿共軛堿共軛酸H2SO4 + CH3OHHSO4-+ CH3OH2+酸堿共軛堿共軛酸二、相關知識鏈接二、相關知識鏈接nB 路易斯酸堿理論路易斯酸堿理論 酸是能接受一對電子形成共價鍵酸是能

5、接受一對電子形成共價鍵 的物質,堿是可以提供一對電子形成的物質,堿是可以提供一對電子形成共價鍵的物質。即酸電子對的接受體,共價鍵的物質。即酸電子對的接受體,堿是電子對的給予體。堿是電子對的給予體。 酸堿反應實際上是形成配位鍵的酸堿反應實際上是形成配位鍵的過程。或者說過程。或者說Lewis酸是親電試劑;酸是親電試劑;Lewis堿是親核試劑。堿是親核試劑。 二、相關知識鏈接二、相關知識鏈接n常見的常見的Lewis酸如酸如H+、R+、Cl+、Br+、BF3、AlCl3等。等。n它們是缺少電子不滿足八隅體(氫是它們是缺少電子不滿足八隅體(氫是二隅體)電子構型的正離子,或者含二隅體)電子構型的正離子,或

6、者含具有空軌道可接受電子對的原子。具有空軌道可接受電子對的原子。n在反應中總是進攻反應中電子云密度在反應中總是進攻反應中電子云密度較大的部位,所以是一種親電試劑。較大的部位,所以是一種親電試劑。n碳正離子屬于路易斯酸也是親電試劑。碳正離子屬于路易斯酸也是親電試劑。 二、相關知識鏈接二、相關知識鏈接n常見的常見的Lewis堿有堿有: I、OH、CN、R、H2O、NH3、ROH、烯烴和芳烴、烯烴和芳烴等。等。n它們是負離子,或者是具有未共用電它們是負離子,或者是具有未共用電子對的原子,或者是富電子的子對的原子,或者是富電子的鍵。鍵。n在反應中往往尋求質子或進攻一個帶在反應中往往尋求質子或進攻一個帶

7、正電的中心,是親核試劑。正電的中心,是親核試劑。n碳負離子屬于路易斯堿也是親核試劑。碳負離子屬于路易斯堿也是親核試劑。二、相關知識鏈接二、相關知識鏈接 由親電試劑進攻而發生的反應叫由親電試劑進攻而發生的反應叫親親電反應電反應;由親核試劑的進攻而發生的反;由親核試劑的進攻而發生的反應叫應叫親核反應親核反應。根據反應物和產物之間。根據反應物和產物之間的關系,又可分為親電取代和親電加成;的關系,又可分為親電取代和親電加成;親核取代和親核加成。親核取代和親核加成。 離子型離子型反應反應親電反應:親電反應:由親電試劑進攻由親電試劑進攻反應物反應物而引起的反應叫做而引起的反應叫做親電反應。親電反應。親核反

8、應:親核反應:由親核試劑進攻反應物而引起的反應稱為由親核試劑進攻反應物而引起的反應稱為親核反應。親核反應。一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件3.協同反應協同反應協同反應協同反應(concerted reaction) 指反應時,指反應時,分子中舊鍵的斷裂和新鍵的形成同時分子中舊鍵的斷裂和新鍵的形成同時發生,沒有自由基或離子等中間體產發生,沒有自由基或離子等中間體產生。可在光或熱的作用下發生。協同生。可在光或熱的作用下發生。協同反應往往有一個環狀反應往往有一個環狀過渡態過渡態(transition state)。一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件n如如Diel

9、s-Alder反應:反應:+transition state協同反應協同反應一、有機化學反應類型及條件一、有機化學反應類型及條件三、小結:三、小結:有機反應類型分類有機反應類型分類各類反應的特點:各類反應的特點:n自由基反應常在氣態下反應,常需光照、自由基反應常在氣態下反應,常需光照、高溫或引發劑,一般無需酸或堿催化。高溫或引發劑,一般無需酸或堿催化。n離子型反應很少在氣態下發生,常需酸離子型反應很少在氣態下發生,常需酸或堿催化,溶劑化作用對反應速率的影或堿催化,溶劑化作用對反應速率的影響較大。響較大。n協同反應的速率無論液相或氣相都很少協同反應的速率無論液相或氣相都很少受其它因素的影響而發生

10、變化。受其它因素的影響而發生變化。n反應類型分類如下表所示:反應類型分類如下表所示:n 自由基取代:烷烴鹵代、芳烴側鏈鹵代、烯烴自由基取代:烷烴鹵代、芳烴側鏈鹵代、烯烴H鹵代鹵代 n 自由基反應自由基反應n 自由基加成:烯烴的過氧化效應,部分聚合反應自由基加成:烯烴的過氧化效應,部分聚合反應 n 親電加成親電加成:烯、炔、二烯烴的加成:烯、炔、二烯烴的加成n 親電取代親電取代:芳環上的取代反應:芳環上的取代反應 n反應類型反應類型 離子型反應離子型反應 親核加成親核加成:醛、酮的親核加成、羥醛縮合反應:醛、酮的親核加成、羥醛縮合反應 n 親核取代親核取代:鹵代烴、醇的:鹵代烴、醇的SN1反應反

11、應 n 消除反應:鹵代烴和醇的消除反應:鹵代烴和醇的E1反應反應 n 親核加成親核加成消除反應:羧酸衍生物的代表反應消除反應:羧酸衍生物的代表反應 n 協同反應(反應連續進行,一步完成):雙烯合成、協同反應(反應連續進行,一步完成):雙烯合成、SN2、 E2反應反應 在本節課中,主要對親電反應和親核反應相關知識進行介紹。在本節課中,主要對親電反應和親核反應相關知識進行介紹。要弄清楚親核反應和親電反應,首先要明確什么是反應物,什么是試劑。下一知識點:反應物和試劑三、小結:三、小結:有機反應類型分類有機反應類型分類五、親電反應歷程五、親電反應歷程(5-1)n1、親電加成反應歷程、親電加成反應歷程n

12、 以烯烴和鹵化氫的加成反應為例,說明親電加成的歷程。以烯烴和鹵化氫的加成反應為例,說明親電加成的歷程。n 加成反應歷程包括兩個步驟。加成反應歷程包括兩個步驟。n 第一步是烯烴分子受第一步是烯烴分子受HX的影響,的影響,電子云偏移而極化,使一電子云偏移而極化,使一個雙鍵碳原子上帶有部分負電荷,更易于受極化分子個雙鍵碳原子上帶有部分負電荷,更易于受極化分子HX的帶正的帶正電部分(電部分(H-X)或質子)或質子H+的攻擊,結果生成帶正電的中間體碳的攻擊,結果生成帶正電的中間體碳正離子和正離子和HX的共軛堿的共軛堿X-。CCHXCCHX+ - +慢反 應物 親 電試 劑下一知識點:第二步n第二步是碳正

13、離子迅速與第二步是碳正離子迅速與X-結合生成鹵烷。結合生成鹵烷。 CCHXCCHX+快 第一步的反應速度慢,反應速度由第一步決第一步的反應速度慢,反應速度由第一步決定,而第一步是由親電試劑的進攻而發生的,稱定,而第一步是由親電試劑的進攻而發生的,稱親電加成反應親電加成反應。烯、炔和親電試劑的反應,二烯。烯、炔和親電試劑的反應,二烯烴的加成反應,脂環烴小環的開環反應加成都是烴的加成反應,脂環烴小環的開環反應加成都是親電加成反應歷程。親電加成反應歷程。 (親電試劑:鹵素、鹵化氫、親電試劑:鹵素、鹵化氫、水、硫酸、次鹵酸等水、硫酸、次鹵酸等)下一知識點:親電取代下一知識點:親電取代五、親電反應歷程五

14、、親電反應歷程(5-1)n2、親電取代歷程、親電取代歷程n以苯和親電試劑反應為例,說明親電取代歷程。以苯和親電試劑反應為例,說明親電取代歷程。n第一步是親電試劑第一步是親電試劑E+進攻苯環,很快地和苯環的進攻苯環,很快地和苯環的電子形成電子形成絡合物,絡合物,絡合物仍然還保持苯環的結構。絡合物仍然還保持苯環的結構。EE+反 應物 親 電試 劑+ 絡合 物 快 下一知識點:第二步五、親電反應歷程五、親電反應歷程(5-1)n第二步是第二步是絡合物進一步與苯環的一個碳原子直接連絡合物進一步與苯環的一個碳原子直接連接,形成接,形成絡合物。絡合物。 EEHEHHE EH+ 絡合 物 + 絡合 物 慢共

15、振 體 結 構 第三步是第三步是絡合物碳正離子失去而形成鹵苯。絡合物碳正離子失去而形成鹵苯。 下一知識點:第三步五、親電反應歷程五、親電反應歷程(5-1)n該反應過程是由親電試劑進攻苯環而引起的反該反應過程是由親電試劑進攻苯環而引起的反應,稱為親電取代反應歷程。在苯環上發生的應,稱為親電取代反應歷程。在苯環上發生的鹵化、硝化、磺化、烷基化和酰基化反應都屬鹵化、硝化、磺化、烷基化和酰基化反應都屬親電取代反應歷程。親電取代反應歷程。 EHEH+ 絡合 物 快 下一知識點:親核反應歷程五、親電反應歷程五、親電反應歷程(5-1)六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)n1、親核加成反應歷程、親核加成

16、反應歷程n以醛(或酮)和氫氰酸(以醛(或酮)和氫氰酸(HCN)反應生成氰醇為例,)反應生成氰醇為例,說明親核加成反應歷程。說明親核加成反應歷程。n第一步是氫氰酸在堿的作用下生成氰離子。第一步是氫氰酸在堿的作用下生成氰離子。HCNOHCNOH2+快 第二步是氰離子進攻羰基的碳原子。第二步是氰離子進攻羰基的碳原子。 CNCRR(H)OCRR(H)OCN+慢親 核 試 劑反 應物 下一知識點:第三步下一知識點:第三步n第三步是氰醇負離子從水中奪取質子(第三步是氰醇負離子從水中奪取質子(H+),),形成氰醇。形成氰醇。 CRR(H)OCNHOHCRR(H)OHCNOH+氰 醇快 在該反應中,第一步和第

17、三步是質子(在該反應中,第一步和第三步是質子(H+)轉移反應,)轉移反應,第二步是氰離子與羰基的加成,是決定反應速度的步第二步是氰離子與羰基的加成,是決定反應速度的步驟,該步驟是親核試劑進攻反應物,所以該反應是親驟,該步驟是親核試劑進攻反應物,所以該反應是親核加成反應歷程。醛、酮和親核試劑(氫氰酸、醇、核加成反應歷程。醛、酮和親核試劑(氫氰酸、醇、亞硫酸氫鈉、格利雅試劑、氨衍生物)的加成反應都亞硫酸氫鈉、格利雅試劑、氨衍生物)的加成反應都屬親核加成反應。屬親核加成反應。 下一知識點:親核取代歷程下一知識點:親核取代歷程六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)n(1)雙分子親核取代反應()雙分

18、子親核取代反應(SN2)n 以溴甲烷在堿性水溶液中水解生成甲醇為例,說以溴甲烷在堿性水溶液中水解生成甲醇為例,說明雙分子親核取代反應歷程。反應如下:明雙分子親核取代反應歷程。反應如下:CH3BrNaOHOH2CH3OHBr+反應按以下過程進行:反應按以下過程進行: sp2HBrHHOH- +(A)(B)(C)過渡態C+ Br-CHHOHHHO C BrHHH下一知識點:下一知識點:SN1反應反應六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)n反應速度即與反應物的濃度有關,又與試劑的濃度有關,反應速度即與反應物的濃度有關,又與試劑的濃度有關,反應中新鍵的建立和舊鍵的斷裂是同步進行的,共價鍵的反應中新

19、鍵的建立和舊鍵的斷裂是同步進行的,共價鍵的變化發生在兩分子中,因此稱為雙分子親核取代反應,以變化發生在兩分子中,因此稱為雙分子親核取代反應,以SN2表示。表示。n(2)單分子親核取代反應()單分子親核取代反應(SN1)n以叔丁基溴在堿性溶液中水解為叔丁醇為例,說明反應以叔丁基溴在堿性溶液中水解為叔丁醇為例,說明反應歷程,反應如下:歷程,反應如下:CCH3CH3CH3BrBrOHCCH3CH3CH3OH+下一知識點:SN1反應六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)n第一步,第一步,CBr鍵解離:鍵解離: ICH3 C Br(A)CH3 C BrCH3 C + Br-(B)(C)過渡態活性中間

20、體慢CH3CH3CH3CH3CH3CH3第二步,第二步,CO鍵生成:鍵生成: (D)(E)快(C)活性中間體CH3 C + OH-CH3 C OHCH3 C OHCH3CH3CH3CH3CH3CH3過渡態I I下一知識點:下一知識點:SN1總結總結六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)n 在該反應歷程中,第一步反應速度慢,所以該步是整個反在該反應歷程中,第一步反應速度慢,所以該步是整個反應的決速步驟,而這一步的反應速度是與反應物鹵烷的濃度應的決速步驟,而這一步的反應速度是與反應物鹵烷的濃度成正比,所以整個反應速度僅與鹵烷有關,與試劑濃度無關。成正比,所以整個反應速度僅與鹵烷有關,與試劑濃度

21、無關。在決速步驟中,發生共價鍵變化的只有一種分子,所以稱為在決速步驟中,發生共價鍵變化的只有一種分子,所以稱為單分子反應歷程單分子反應歷程。這種單分子親核取代反應常用。這種單分子親核取代反應常用SN1表示。表示。 (3)親核取代反應)親核取代反應 SN1和和SN2可簡單表示為:可簡單表示為:RXRNu親 核 試 劑反 應物 + -Nu+X是由親核試劑進攻反應物的反應,故稱親核取代反應。是由親核試劑進攻反應物的反應,故稱親核取代反應。 下一知識點:下一知識點:親電試劑和親核試劑的相對性親電試劑和親核試劑的相對性1六、親核反應歷程六、親核反應歷程(6-1)七、親電和親核反應總結七、親電和親核反應總

22、結(3-1)n1、親電試劑和親核試劑的相對性、親電試劑和親核試劑的相對性n親電試劑和親核試劑是相對,某些試劑可以隨著親電試劑和親核試劑是相對,某些試劑可以隨著反應條件反應條件和與相互作用的和與相互作用的物質性質物質性質的不同,或者表現為的不同,或者表現為親電性親電性或者或者表現為表現為親核性親核性,例如水(,例如水(H2O)和氨)和氨(NH3)等少數無機試劑。等少數無機試劑。CH3BrNaOHOH2CH3OHBrCH2CH2OH2CH3CH2OH+反 應物 親 電試 劑反 應物 親 核 試 劑下一知識點:親電試劑和親核試劑的相對性下一知識點:親電試劑和親核試劑的相對性2n 個別有機試劑也存在這

23、種情況。個別有機試劑也存在這種情況。醇醇(ROH)與與鹵代烷鹵代烷(RX)的成醚反應表現為)的成醚反應表現為親核性親核性,而,而醇醇與與金屬有機化合物金屬有機化合物的反應則表現為的反應則表現為親電性親電性。RONaRXRORNaXROHRMgXRHMgXOR反 應物 +親 核 試 劑+親 電試 劑反 應物 某些某些試劑試劑既具有既具有親電中心親電中心又有又有親核中心親核中心,它究竟屬于哪種,它究竟屬于哪種試劑,一般按兩個中心的試劑,一般按兩個中心的相對強度相對強度而定。如一個反應而定。如一個反應分幾步完分幾步完成成,究竟屬于哪種反應,則由它的,究竟屬于哪種反應,則由它的定速步驟來決定定速步驟來

24、決定。下一知識點:親電反應和親核反應的相對性下一知識點:親電反應和親核反應的相對性七、親電和親核反應總結七、親電和親核反應總結(3-1)n2、親電反應和親核反應的相對性、親電反應和親核反應的相對性n 由于反應物和試劑是人為規定的相對概念,所以由于反應物和試劑是人為規定的相對概念,所以親電反應親電反應和和親核反應親核反應同樣也具有同樣也具有相對性相對性。例如。例如溴甲烷溴甲烷與與甲醇鈉甲醇鈉的的成醚成醚反應:反應:CH3ONaCH3BrCH3OCH3NaBr+親 核 試 劑反 應物 親 核取代反 應通常認為此反應是由通常認為此反應是由親核試劑親核試劑CH3O-引起的引起的親核取代反應親核取代反應

25、,指的,指的是是CH30-取代了取代了CH3Br的中的的中的Br-,而不是,而不是Br-取代了取代了CH3ONa中的中的CH3O-,可見是優先選擇與碳的反應為標準,即以試劑取代與碳,可見是優先選擇與碳的反應為標準,即以試劑取代與碳直接相連的基團為準。直接相連的基團為準。下一知識點:知識應用下一知識點:知識應用七、親電和親核反應總結七、親電和親核反應總結(3-1)八、知識應用八、知識應用(2-1)n請判斷下列反應是請判斷下列反應是親電親電反應還是反應還是親核親核反應。反應。 Br(CH2)5Br + 2KCNNC(CH2)5CN + 2KBrC2H5OH,H2O回流8h,75%CH3CH2CHC

26、H3 + NaCNCH3CH2CHCH3 + NaCl,二甲基亞砜 3h ,65%-70%ClCN都是親核取代反應。都是親核取代反應。下一知識點:下一例子下一知識點:下一例子Cl+Cl2ClCl+HClFeCl3ClCl+親電取代親電取代RCHOCH2CH2OHOHClHRCHOCH2CH2OHOH+干親核加成親核加成本節結束,謝謝本節結束,謝謝!八、知識應用八、知識應用(2-1)電子效應電子效應 Electronic effect共軛效應共軛效應 (conjugation effect)誘導效應誘導效應 (induction effect)誘導效應誘導效應由于分子中原子或原子團的電負由于分子

27、中原子或原子團的電負性不同的影響,使整個分子中成鍵的電子云沿性不同的影響,使整個分子中成鍵的電子云沿分子鏈向一個方向偏移,使分子發生極化的現分子鏈向一個方向偏移,使分子發生極化的現象。用符號象。用符號I 表示。表示。1. 誘導效應誘導效應CBII比較標準效應效應+電負性:AH電負性:BHACHC常見一些原子或原子團的電負性大小如下:常見一些原子或原子團的電負性大小如下:-F -Cl -Br -I -OCH3 -NHCOCH3 -C6H5 -CH=CH2 -H -CH3 -C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)3 -I 效應增強(吸電子基)效應增強(吸電子基) +I 效應增強(供電子基)效

28、應增強(供電子基) 誘導效應的特點誘導效應的特點: 由靜電極性所引起的,通過由靜電極性所引起的,通過鍵傳遞,在傳鍵傳遞,在傳遞過程中這種效應隨著遞過程中這種效應隨著C鏈增長而很快減弱,鏈增長而很快減弱,一般經過一般經過2個個C以上這種效應就很弱了,其作以上這種效應就很弱了,其作用是近程的。用是近程的。 由于電負性不同引起的靜電誘導是分子固由于電負性不同引起的靜電誘導是分子固有的,不受外界條件的影響,稱為靜態誘導。有的,不受外界條件的影響,稱為靜態誘導。而在外電場作用下,成鍵電子云的偏移即極而在外電場作用下,成鍵電子云的偏移即極化現象稱為動態誘導。化現象稱為動態誘導。2. 共軛體系和共軛效應共軛

29、體系和共軛效應共軛體系共軛體系(conjugated system) 是是指能造成電子離域的體系。指能造成電子離域的體系。共軛體系包括共軛體系包括 : -共軛共軛 p-共軛共軛 -(p)超共軛超共軛(1)共軛共軛1 1, ,3 3, ,5 5- -己己三三烯烯CH2 CH CH CH CH CH2單鍵、雙鍵交替排列的體系。單鍵、雙鍵交替排列的體系。苯苯萘萘(2)p共軛體系共軛體系CCH2 CH Cl氯氯乙乙烯烯CClHHH(三三原原子子共共享享四四個個電電子子,為為富富電電子子的的共共軛軛體體系系)含含P軌道的原子與軌道的原子與鍵直接相連鍵直接相連HCCH2 CH CH2烯烯丙丙基基自自由由基

30、基CHHH(三三個個原原子子共共享享三三個個電電子子,為為等等電電子子的的共共軛軛體體系系)CHHCCH2 CH CH2CHHH(三三個個原原子子共共享享兩兩個個電電子子,為為缺缺電電子子的的共共軛軛體體系系)CH烯烯丙丙基基碳碳正正離離子子(3)超共軛體系)超共軛體系HCCHHHCHH丙丙烯烯 ( (- -超超共共軛軛體體系系)鍵或鍵或p軌道與相鄰碳上的軌道與相鄰碳上的C-H鍵電子鍵電子云相互作用而引起電子離域。云相互作用而引起電子離域。有兩種超共軛體系:有兩種超共軛體系:HCHHCHH- -P P超超共共軛軛體體系系) )乙基碳正離子( (鍵參與共軛,但其共軛作用較鍵參與共軛,但其共軛作用

31、較-和和p-p-共軛小。共軛小。 超共軛效應的大小與超共軛效應的大小與p軌道或軌道或軌道相軌道相鄰的碳原子上的鄰的碳原子上的C-H鍵的多少有關。鍵的多少有關。超共軛效應超共軛效應: CH3- - RCH2- - R2CH- - R3C- -練習:練習:1、判斷存在那些電子效應:、判斷存在那些電子效應:CH2=CH-Br CH2=CH-CH3 (CH3)3C+ 2、指出、指出電子的移動方向:電子的移動方向:CH2CHCH2FCH2CHCH3CH2CHCH2FCH2HCCH3碳正離子的穩定性碳正離子的穩定性R2C CHCR2RCH CHCHRR3CR2CHRCH2CH3CH3CH3C穩 定 碳 正

32、 離 子 和 碳 自 由 基 的 的 電 子 效 應 :烷 基 的 +I效 應烷 基 的 -p超 共 軛 效 應烯烴的穩定性烯烴的穩定性R2CCR2R2CCHRRCHCHRRCHCH2-p超共軛效應越大,烯烴越穩定。共軛體系具有以下特點:共軛體系具有以下特點: 參與共軛體系的原子共平面;參與共軛體系的原子共平面; 共軛體系中的每個原子都有可實共軛體系中的每個原子都有可實現平行重疊的現平行重疊的P P軌道。軌道。 整個體系具有一定數量的整個體系具有一定數量的P P電子。電子。共軛效應(共軛效應(conjugative effect)是共軛)是共軛體系中原子的一種特殊的相互影響,可體系中原子的一種

33、特殊的相互影響,可分為分為靜態共軛效應靜態共軛效應和和動態共軛效應。動態共軛效應。 靜態共軛效應:靜態共軛效應:靜態共軛效應是分子靜態共軛效應是分子本身固有的,主要表現為:本身固有的,主要表現為:n體系的內能降低;體系的內能降低;n鍵長趨于平均和鍵長趨于平均和電子云交替極化。電子云交替極化。CH2 CH Cl氯氯乙乙烯烯丙丙烯烯CH2CHCH2H+C效應效應- -C效應效應丙丙烯烯醛醛CH2CHCHO動態共軛效應動態共軛效應是共軛體系受外界電場是共軛體系受外界電場(極性試劑)的影響發生極化作用。(極性試劑)的影響發生極化作用。 在共軛體系中,由于在共軛體系中,由于鍵的離域,即鍵的離域,即電子遍

34、及整個共軛體系,因此,當共電子遍及整個共軛體系,因此,當共軛體系分子中任何一個原子受外電場軛體系分子中任何一個原子受外電場作用時,不管共軛體系有多大,其作作用時,不管共軛體系有多大,其作用會通過用會通過電子傳遞到整個共軛體系電子傳遞到整個共軛體系中,且強弱不減,即中,且強弱不減,即交替極化交替極化(動態(動態C效應)。效應)。n例如:例如:1,3-1,3-丁二烯分子無靜態極化,丁二烯分子無靜態極化,分子無極性。當受到試劑如分子無極性。當受到試劑如H H+ +作用作用時,產生交替極化。時,產生交替極化。CH2CHCHCH2H誘導效應誘導效應 共軛效應共軛效應 產生原因產生原因電負性不同電負性不同 電子的離域電子的離域 傳遞傳遞 單方向極化,隨單方向極化,隨碳鏈

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