如何理解電子效應

1、.如何理解電子效應1. 什么是吸電子基團（原子）,供電子基團（原子）。 以H為比較標準，電負性比H大的，就稱為吸電子基團（原子），如CN，NO2 ， -CHO, -COOH,F ， Cl ， Br ，I ， RO ，C6H5 ， CH2=CH。電負性比H小的，就稱為供電子基團（原子）， 如 (CH3)3C ， (CH3)2CH， CH3CH2 ， CH3。2. 電子效應定義： 當有機分子中的H被吸電子基團（原子）或供電子基團（原子）取代時，就會使有機分子中某些部分的電子云密度分布發(fā)生改變，這種作用就稱為電子效應。2. 電子效應分類 電子效應分為誘導效應和共軛效應。3. 誘導效應 當有機分子中的

2、H被吸電子基團（原子）或供電子基團（原子）取代時，電負性的差異導致單鍵或雙鍵的電子云密度發(fā)生偏移（移向電負性較大的原子），這種影響單鍵或雙鍵的電子云密度分布的作用，叫做誘導效應。誘導效應的結(jié)果導致電負性較大的原子電子云密度大，電負性較小的原子電子云密度小。如甲烷中的H被氯取代。 氯的電負性大，導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?。ㄅc甲烷比較）， 氯原子上的電子云密度變大。誘導效應可以傳遞，但隨碳鏈的增長會減弱： 如上述的1-氯甲烷，碳氯之間的誘導效應可以傳遞到三個碳氫鍵之間，使三個碳氫鍵的成鍵電子云都偏向碳，結(jié)果使三個碳氫鍵的極性變大（與甲烷中碳氫鍵的極性比較）。再如：氯乙烷

3、氯的電負性大，導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)果導致-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 C-H鍵的極性增大，-H活性增加。也就是說C-Cl鍵之間的誘導效應沿碳鏈傳遞到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 C-H鍵極性增大，易異裂，氯代烴可以發(fā)生消除反應。又如：乙醇 羥基的電負性大，導致碳氧鍵成鍵電子云向氧偏移，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，導致2位碳

4、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)果導致 C-H鍵的極性增大（與乙烷中的C-H鍵相比），使 C-H鍵易異裂，醇也可以發(fā)生消除反應。再如：乙醛吸電子的醛基導致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)果導致 C-H鍵的極性增大（與乙烷中的C-H鍵相比），使 C-H鍵易異裂，乙醛可以發(fā)生由活潑 -H引起的反應，如氯仿反應和羥醛縮合反應。誘導效應可以疊加：如：， 當乙烷上的氫被1個氯取代時，誘導效應導致C1-C2鍵的成鍵電子向1位碳偏移，C1-C2鍵成為極性鍵。當乙烷上的氫被2個氯取代時，C1-C2鍵所受到的誘導效

5、應為2個氯的誘導效應的總和，即C1-C2鍵極性增大。當乙烷上的氫被3個氯取代時，C1-C2鍵所受到的誘導效應為3個氯的誘導效應的總和，即C1-C2鍵極性最大。同理，最后一個化合物的2位C-H鍵的極性最大。第二個化合物的1位C-H鍵的極性大于第一個化合物。 又如： 我們來看一下這三種物質(zhì)中1位C-H鍵的極性大小，第一種物質(zhì)由于醛基的吸電子誘導效應，導致1位C-H鍵的極性與烷烴中C-H鍵的極性相比增加，當1位H 被1個氯取代時，氯的誘導效應和醛基的誘導效應疊加使1位C-H鍵的極性增大。當1位H 被2個氯取代時，2個氯的誘導效應和醛基的誘導效應疊加使1位C-H鍵的極性更大。C-H鍵的極性越大，越容易

6、異裂，H的活性越大，越容易被摘去，換句話，就是H的酸性大。上面講的是誘導效應對單鍵的影響，下面將講一下，誘導效應對雙鍵或三鍵的影響。當乙烯分子中的氫被甲基取代后，就是丙烯。甲基為供電子基，導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。親電試劑（如H+)容易進攻1位碳。當乙烯分子中的氫被氰基取代后，就是丙烯腈。CH2=CH-CN氰基為吸電子基，導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+)容易進攻2位碳。4. 誘導效應的分類：吸電子的誘導效應和供電子的誘導效應。 由吸電子的基團引起的誘導效應稱為吸電子的誘導

7、效應。由供電子的基團引起的誘導效應稱為供電子的誘導效應。如：由烷基引起的誘導效應為供電子的誘導效應。由氰基引起的誘導效應為吸電子的誘導效應。5. 共軛效應 分子的內(nèi)部因素或外部因素導致大鍵（三個或三個以上的P軌道形成的鍵）的電子云密度發(fā)生偏移，這種影響大鍵的電子云密度分布的作用，叫做共軛效應。共軛效應的結(jié)果導致大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。共軛效應隨碳鏈的增長不會減弱。如：丙烯醛 在丙烯醛的-共軛體系中，三個C和一個O各提供一個電子參與形成大鍵，但O的電負性比C大，故使整個大鍵的電子云密度向O偏移，結(jié)果導致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

8、，2位和4位的電子云密度相同）。再如：氯乙烯在氯乙烯的p-共軛體系中，氯提供兩個電子，2個C提供一個電子參與形成大鍵，氯因提供兩個電子對于整個大鍵是供電的，故使整個大鍵的電子云密度向3位C偏移，結(jié)果導致Cl和3位C的電子云密度比2位C大（注：Cl和3位C的電子云密度相同）。再如：苯酚 在苯酚的p-共軛體系中，氧提供兩個電子，苯環(huán)6個C提供一個電子參與形成大鍵，氧因提供兩個電子對于整個大鍵是供電的，故使整個大鍵的電子云密度向苯環(huán)偏移，結(jié)果導致苯環(huán)的電子云密度比苯上的電子云密度增大，且使酚羥基鄰對位電子云密度比間位大。上面講的是內(nèi)部因素對大鍵的影響，下面將講一下，外部因素對大鍵的影響，如：1，3- 丁二烯 CH2=CH-CH=CH2在1，3- 丁二烯的-共軛體系中，4個C各提供一個電子參與形成大鍵，大鍵上的電子云密度很均勻，也就是4個碳上的電子云密度是一樣的，但當質(zhì)子氫接近1，3- 丁二烯時，由于質(zhì)子H的親電性，使整個大鍵的電子云密度向H+偏移，大鍵上的電子云密度不再平均，結(jié)果導致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. 共軛效應的分類：吸電子的共軛效應和供電子的共軛效應。 由吸電子的