》》淺談共軛效應(yīng)與超共軛效應(yīng)

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1、淺談共軌效應(yīng)與超共軌效應(yīng)2006級(jí)化學(xué)系應(yīng)用化學(xué)專業(yè)徐晶2006111094摘要：共鋌效應(yīng)與超共鋌效應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中很重要的理論，對(duì)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，反應(yīng)活性有著很大的影響，對(duì)于解釋有機(jī)化學(xué)中許多問題有著重要的作用，應(yīng)用廣泛。理解共範(fàn)效應(yīng)與超共純效應(yīng)對(duì)學(xué)好有機(jī)化學(xué)有重要意義。關(guān)鍵詞：共範(fàn)超共範(fàn)p軌道兀鍵穩(wěn)定性應(yīng)用1.共軌效應(yīng)與超共軌效應(yīng)的定義及特點(diǎn)1.1共軌效應(yīng)不飽和的化合物中，有三個(gè)或三個(gè)以上互相平行的p軌道形成大兀鍵，這種體系稱為共軌體系。共軌體系中，兀電子云擴(kuò)展到整個(gè)體系的現(xiàn)象稱為電子離域或離域鍵。共輒效應(yīng)：電子離域，能量降低，分了趨于穩(wěn)定，鍵長(zhǎng)

2、平均化等現(xiàn)象稱為共輒效應(yīng)，也叫做C效應(yīng)共軌效應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：共軌體系的特征是各。鍵在同一平血內(nèi)，參加共軌的p軌道軸互相平行，且垂直于。鍵在的平面，相鄰p軌道間從側(cè)面重疊發(fā)定鍵離域。共輒效應(yīng)與誘導(dǎo)效應(yīng)相比還有一個(gè)特點(diǎn)是沿共軌體系傳遞不受距離的限制。1.2超共軌效應(yīng)烷基上C原子為極小的氫原子結(jié)合，由于電子云的屏蔽效力很小，所以這些電子比較容易與鄰近的兀電了（或p電子）發(fā)生電了的離域作用，這種涉及到。軌道的離域作用的效應(yīng)叫超共軌效應(yīng)。超共軌體系，比共軌體系作川弱，穩(wěn)定性差，共軌能小。2.共軌效應(yīng)2.1共軌的類型2.1.1jt-兀共軌通過形成兀鍵的p軌道間相互重疊而

3、導(dǎo)致H電子離域作川稱為-乃共輒。參加共軌的原子數(shù)目等于離域的電子總數(shù)，乂稱為等電子共軌。我們可以簡(jiǎn)單地概括為雙鍵、單鍵相間的共軌就是?！鋈泄厕A。例如:c=c-c=c—c=cc=c—c=c—c=oc=c—C三N共軌體系的分子骨架稱做共軌鏈。2.1.2p-兀共軌體系通過未成鍵的p軌道（包扌舌全滿，半滿及全空軌道）與形成兀鍵的p軌道的重亞而導(dǎo)致的電子離域作用，稱為p-龍共軌。包括富電子，足電子，缺電子三種共軌類型。我們也可以簡(jiǎn)單地理解為：雙鍵相連的原子上的p軌道與”鍵的p軌道形成的共轆即為p-“共軌。例如:?■+c=c-cic=c-0-ch3c=c—c■C=C—

4、cc=c—C0002.2共軌方向及強(qiáng)弱判斷共輒效應(yīng)的方向及強(qiáng)弱直接影響物質(zhì)的性質(zhì)和穩(wěn)定性，因此共輒方向及強(qiáng)弱的判斷也就有著非常重要的作用。能夠給出電子的稱給電子共軌，用符號(hào)+C表示。相反，能接受電子的稱吸電子共馳，用符號(hào)-C表示。鹵素，疑基，氨基，碳負(fù)離了等與雙鍵直接和連時(shí)，X.0.N?c等原了的孤對(duì)電了對(duì)與兀鍵共軌。由于是由一個(gè)原子向共軌體系提供兩個(gè)電子，相當(dāng)于使兀電子密度增大，所以有給出電子的能力，稱為+C效應(yīng)。一?般富電子共轆都屬于給電子共轆。例如：當(dāng)參與共轆的0.N只提供一個(gè)電子，而本身電負(fù)性大于C原子，所以冇使共輒體系電子向0.N轉(zhuǎn)移的能力，因此

5、有-C效應(yīng)。電負(fù)性人于C的原子參與的等電子共軌是吸電子共紙例如：—no2_C三N_C-CH3都是?c效應(yīng)。人多數(shù)共軌效應(yīng)是由碳的2p軌道與其他原子的p軌道重疊所產(chǎn)生的，當(dāng)某原子參與共軌的p軌道的形狀大小，能量與碳的2p軌道越接近時(shí)，軌道重疊越，離域越易，共軌作用越強(qiáng)。即共轆效應(yīng)的強(qiáng)弱與參與共轆的原子軌道的主量子數(shù)有關(guān)。n=2時(shí)有強(qiáng)的共覘，n>2有弱的共軌，n越人共軌越弱。另外，元素的電負(fù)性越小，越容易給出電了，有較強(qiáng)的+C效應(yīng)。相反，元索的電負(fù)性越大，越容易吸引電了，冇較強(qiáng)的-C效應(yīng)。因此其轆效應(yīng)也冇周期性變化。同一?類元素隨n值增大，共軌減弱；同一周期n

6、值相同，隨原子序數(shù)增大，電負(fù)性增大,給電子共軌效應(yīng)減弱；吸電子共軌主要有電負(fù)性決定，電負(fù)性越人，吸電子共軌越強(qiáng)。3.超共軌效應(yīng)超共轆效應(yīng)視其電了電子轉(zhuǎn)移作用分為。-「<7-p.O-O兒種，以。-71最為常見。3.10-7T超共軌丙烯分子中的甲基可繞c—C。鍵旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到某一角度時(shí)，甲基中的C-HO鍵與C二C的兀鍵在同一平而內(nèi)，C-H。鍵軸與兀鍵p軌道近似平行，形成。-兀共軌體系，稱為。-兀超共軌體系。在研究?jī)訖C(jī)反應(yīng)時(shí)冇著重要的應(yīng)用，在學(xué)習(xí)不對(duì)稱烯坯的HX加成反應(yīng)時(shí)，我們以C正離子形成的穩(wěn)定性來解釋馬爾科夫尼科夫規(guī)則，若應(yīng)用0-n超共軌效應(yīng)，則不僅說明甲基是

7、推電子的，同時(shí)加深了対這一?經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的深入理解。再如，不飽和烯姪的a-H的特殊活潑性也對(duì)以用。-兀超共覘效應(yīng)來理解。丙烯的甲基比丙烷的甲基活潑的多，在液氨中丙烯屮甲基的H易被取代，丙烷屮甲基的H不易被取代。3.2o-p超共軌當(dāng)烷基與正離子或游離基相連時(shí),C-H上電子云可以離域到空的p空軌道或有單個(gè)電子的p軌道上，使正電荷和單電了得到分散，從而體系趨于穩(wěn)定，稱做。?p超共軌體系。簡(jiǎn)單的說就是C-H的。鍵軌道與p軌道形成的共軌體系稱做"P超共軌體系。如乙基碳正離子即為"P超共軌體系。參加o-p超共輒的C-H數(shù)冃越多，正電荷越容易分散，C正離了就越穩(wěn)定。3.3應(yīng)

8、用超共軌效應(yīng)的應(yīng)用也很廣泛，可以應(yīng)用于対碳正離子穩(wěn)定性的解釋，碳游