有機(jī)化學(xué)共振論

1、共共 振振 論論1 1 共振論的基本共振論的基本概念概念 2 2 書寫極限結(jié)構(gòu)式遵循的書寫極限結(jié)構(gòu)式遵循的基本原則基本原則 3 3 共振極限結(jié)構(gòu)式共振極限結(jié)構(gòu)式能量標(biāo)準(zhǔn)能量標(biāo)準(zhǔn)4 4 共振雜化體的共振雜化體的各結(jié)構(gòu)式貢獻(xiàn)的大小各結(jié)構(gòu)式貢獻(xiàn)的大小5 5 共振論的共振論的應(yīng)用應(yīng)用-即離域體系可以用幾個(gè)經(jīng)典結(jié)構(gòu)的疊加來描述即離域體系可以用幾個(gè)經(jīng)典結(jié)構(gòu)的疊加來描述1 1 共振論的共振論的基本概念基本概念 共振論共振論是鮑林于20世紀(jì)30年代提出的。用以彌補(bǔ)經(jīng)典價(jià)鍵理論對應(yīng)的不足。例如：CO32-中的三個(gè)碳氧鍵是等同的，鍵長均為0.128nm。 但是價(jià)鍵式卻只能表示為： 而共振論將CO32-的真實(shí)結(jié)構(gòu)表

2、示為： 上式的意思是：CO32-的真實(shí)結(jié)構(gòu)是上述三個(gè)共振結(jié)構(gòu)式(經(jīng)典結(jié)構(gòu)式)的共振雜化體。共振雜化體。 n共振論認(rèn)為：不能用經(jīng)典結(jié)構(gòu)式圓滿表示的分子，其真實(shí)結(jié)構(gòu)是由多種可能的可能的經(jīng)典極限式疊加(共振雜化)而成的。 I) 共振雜化體是一個(gè)單一的物質(zhì) 真正的共振雜化體是一個(gè)單一的物質(zhì)，決不是幾個(gè)極限式的混合物。共振論一再強(qiáng)調(diào)在任何時(shí)候，共振雜化體都是一個(gè)單獨(dú)的物質(zhì)，只能有一個(gè)結(jié)構(gòu)一個(gè)結(jié)構(gòu)。 II) 共振雜化體比任何一個(gè)單一的共振結(jié)構(gòu)式所代表的分子都要穩(wěn)定！說說 明明CHCH2H2C14CHCH2H2C14CH2=CH-CH2+CH2-CH=CH2+-使原子核的相對位置和電子對的數(shù)目保持不變而改變

3、電子對（一般指P電子）的排列，就能寫出不同的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共振式:從一種共振結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)變到另一種共振結(jié)構(gòu)式時(shí)，只有成成鍵鍵電子電子或孤（對）孤（對）電子電子的位置能改變，但電性不變。n 共振共振式的式的寫法寫法RNOO-RNO-ORNOO+2 2 書寫共振式遵循的書寫共振式遵循的基本規(guī)則基本規(guī)則N原子的價(jià)電子數(shù)超過8個(gè)！COHHHHCOHHHH-碳原子成了5價(jià)！必須符合經(jīng)典結(jié)構(gòu)式的書寫規(guī)則，符合價(jià)鍵理論和Lewis結(jié)構(gòu)理論。各共振極限結(jié)構(gòu)式中 同一化合物的不同共振結(jié)構(gòu)只是電子排布的變化，原子核位置不變。CH2CHOHCH3CHO 同一化合物的所有的極限結(jié)構(gòu)式中，配對的或不配對的電子數(shù)目應(yīng)保持一致。 3

4、 3 極限結(jié)構(gòu)的 參加共振的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式越多，分子越穩(wěn)定；共價(jià)鍵的數(shù)目越多，能量越低。 -共振極限結(jié)構(gòu)式能量標(biāo)準(zhǔn)共振極限結(jié)構(gòu)式能量標(biāo)準(zhǔn) 穩(wěn)定比例：CH2=CHCH=CH2CH2-CHCH-CH2+-。CH2 CH CH CH2 (1) (2)(3) CH2 CH2 CH CHCH2 CH CH CH2 正電荷相鄰，特別不穩(wěn)定共振雜化體能量高，不穩(wěn)定，不易生成！NO-O+EHNO-O+EH+ 相鄰原子帶相同電荷的共振極限結(jié)構(gòu)式不穩(wěn)定。 正負(fù)電荷沒有分離的比分離的共振結(jié)構(gòu)式穩(wěn)定,正負(fù)電荷分離越遠(yuǎn)越不穩(wěn)定,因?yàn)榉蛛x電荷需能量。 負(fù)電荷在電負(fù)性較大的原子上的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。CH3C OCH3CH3C OCH

5、3。穩(wěn)定比例：+- 滿足八隅體電子構(gòu)型的要求者，能量低，穩(wěn)定。反之則能量高，不穩(wěn)定。 中C+外層電子只有6個(gè)。 CH2-CHCH-CH2+-穩(wěn)定比例：CH2=CHCH=CH2CH2-CHCH-CH2+-?？傊汉侠淼慕Y(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的；總之：合理的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的； 共價(jià)鍵多的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的；共價(jià)鍵多的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的； 共振結(jié)構(gòu)式越多，真實(shí)分子越穩(wěn)定。共振結(jié)構(gòu)式越多，真實(shí)分子越穩(wěn)定。 4 4 共振雜化體的各結(jié)構(gòu)式貢獻(xiàn)的大小共振雜化體的各結(jié)構(gòu)式貢獻(xiàn)的大小(a) 共價(jià)鍵多的極限結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對雜化體貢獻(xiàn)大。CHCH2CH CH2CH CH2CH2+-CH2CH CH2CH2-+CH2-不同極限結(jié)構(gòu)對共振雜化體的貢獻(xiàn)

6、大小不同 各個(gè)極限結(jié)構(gòu)式對真實(shí)分子結(jié)構(gòu)各個(gè)極限結(jié)構(gòu)式對真實(shí)分子結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)的大小與其的貢獻(xiàn)的大小與其的穩(wěn)定性穩(wěn)定性成正比成正比 (b) 電荷分離的極限結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性低，對雜化體貢獻(xiàn)小(c) 違反電負(fù)性的結(jié)構(gòu)式對雜化體的貢獻(xiàn)極小，忽略。CH2CH CHOCH2CH CHO+貢獻(xiàn)極小,忽略比CH2=CHCH=CH2CH2-CHCH-CH2+-貢獻(xiàn)小(d) 鍵長、鍵角變化大的極限結(jié)構(gòu)對雜化體的貢獻(xiàn)小。(1) (2) (3) (4) (5) Dewar 苯苯的共振式5 5 共振論的應(yīng)用共振論的應(yīng)用解釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的關(guān)系解釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的關(guān)系CH2=CH-CH=CH2CH2-CH=CH-CH2CH2-CH=CH-CH2+-+例2： 1,3-丁二烯既可以進(jìn)行1,2-加成，又可以進(jìn)行1,4-加成,是由于反應(yīng)的活性中間體存在下列共振： CH3CH-CH=CH2+1234CH3CH=CH-CH2+4321例1：1,3-丁二烯分子中的鍵長平均化的趨勢是由于存在下列共振:判斷反應(yīng)機(jī)理判斷反應(yīng)機(jī)理 由于下列共振存在，使得丙烯的-H易進(jìn)行自由基鹵代反應(yīng)： CH2-CH=CH2CH2