有机化学 决定共价键中电子分布的因素

null第二节 决定共价键中电子分布的因素第二节 决定共价键中电子分布的因素 电子效应 立体效应 （1） 电子效应说明了分子中电子云密度的分布对分子的性质产生的影响。它包括诱导效应和共轭效应。 （2） 立体效应说明了分子中原子或原子团在空间的分布(空间位阻)对分子性质产生的影响。null（一）诱导效应和场效应： 诱导效应: 由于成键原子电负性不同，而使整个分子中电子云沿碳链向某一方向传递的现象，称为诱导效应（inductive effect），用 I 表示。 这属于分子内原子间相互影响的电子效应 整个分子中的电子云沿碳链向某一方向移动的现象。（inductive effect），用 I 表示。 由斥电子基引起的诱导效应为正诱导效应，用+I表示， 由吸电子基引起的诱导效应为负诱导效应，用-I表示， 特征：诱导效应随分子链的增长而迅速特征：诱导效应随分子链的增长而迅速 强度：取决于分子中原子电负性的大小， 影响：物质酸碱度的大小表示方法： 用“ ”表示电子移动的方向，δδδ+ δδ+ δ+ δ- 以碳氢化合物的氢原子作为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，一个原 子或基团吸引电子的能力比氢强叫吸电子基, 以碳氢化合物的氢原子作为标准，一个原 子或基团吸引电子的能力比氢强叫吸电子基, 由吸电子基引起的诱导效应为负诱导效应， 用 –I表示； 反之,一个原子或基 团吸引电子的能力比氢，叫斥电子基，由斥电子基团引起的诱导效应为正诱导效应，用+I表示。 一些常见原子或基团的诱导效应次序为： F > Cl > Br > I > OCH3 > OH > C6H5 > H(吸电子基) (CH3)3C > (CH3)2CH > CH3CH2 > CH3 > H(斥电子基） (二)共轭效应(conjugative effect)：(二)共轭效应(conjugative effect)：(1) π,π-共轭：以1，3 –丁二烯为例，null 1,3-丁二烯的结构：比乙烷碳碳单键键长0.154nm短,由此可见 1,3-丁二烯分子中碳碳之间的键长趋于平均化。1,3-丁二烯分子中,碳碳单键键长0.147nm,（2） P- 共轭：以氯乙烯为例，（2） P- 共轭：以氯乙烯为例，null（3）超共轭效应丙烯分子中的超共轭效应 这种涉及到σ轨道与π轨道参与的电子离域作用称为超共轭效应, 亦称σ,π -共轭效应。超共轭效应比π,π-共轭效应弱得多。null 与烯烃相似, 许多碳正离子和自由基也存在 超共轭效应,被称为 。碳正离子的结构碳正离子的超共轭效应σ,P-共轭null碳正离子的稳定性由大到小的顺序：与碳正离子相似，许多自由基中也存在着超共轭效应。自由基的稳定顺序同样是：共轭效应产生的条件： 共轭效应产生的条件： （1）构成共轭体系的原子必须在同一平面内。 （2）p轨道的对称轴垂直与该平面。 共轭体系的特点： （1）电子的离域范围增加， （2）键长平均化， （3）分子内能降低，形成较稳定的体系。null 共轭效应与诱导效应的区别： （1） 共轭效应只存在于共轭体系内，通过电子 的离域所体现。诱导效应是由于原子电负性的 通过静电诱导传递所体现的。 （2） 共轭效应在共轭链上产生电荷正负交替现 象。 （3） 共轭效应的传递不因共轭链的增长而明显减弱。 （4）表示方法不同，分别用“ ”和“ ”来 表示。 null (一） 共振论的意义：共振论是美国化学家 L.PauLing在十九世纪三十年代初提出来的，一 种分子结构理论，他认为分子的真实结构是由两 种或两种以上的经典价键结构式共振而成的，共 振论包括离域键、键长、键能等概念，表示电子 离域化的电子式方法一共振。 共振式的优点是可以利用电子式对电子离域化 系统中的电荷的分配位置等进行定性的描述 ， 应用起来很方便，实用性强。第三节 共振论null（二）共振论表述法 （1）共振论的基本概念 共振论：即离域体系可以用几个经典结构的叠加来描述。1,3-丁二烯的共振杂化体null(2) 极限结构对共振杂化体的贡献原则：(a)共价键数目相等，贡献相同(b)共价键多的极限结构稳定，对杂化体贡献大。null (c)违反电负性原则极限结构对杂化体 的贡献极小，忽略。 贡献极小,忽略 贡献大 贡献较小 (d)键长、键角变化大的极限结构 (d)键长、键角变化大的极限结构 对 杂化体的 贡献小。贡献大 能量低, 结构相同或相似的极限式，贡献最大。null（3）书写极限结构式的基本原则： 极限结构式要符合价键理论和Lewis结 构理论。 (c) 同一化合物的不同极限结构的成单电子 (c) 同一化合物的不同极限结构的成单电子 同一化合物的不同极限结构只是电子排 布的变化，原子核位置不变。 数目必须相同。null第三节、比共价键弱的其他键型一、氢键（hydrogen bond） 当氢原子与电负性很强，原子半径很小，负电荷比较集中的原子，如F、N、O相连时，所结合成的一种弱的化学键，叫做氢键。 如：甲醚与HF， 乙醇液null在有机化合物中，氢键是普遍存在的，氢键对化合物的性质如b.P、m.P溶解度及酸碱性，有着重要的影响。 a. 分子间氢键的形成，使 b.P、m.P升高，而分子内氢键，则使b.P、m.P降低（破坏分子间的氢键需要能量）。 b. 如果氢键发生在溶质和溶剂之间，则溶质的溶解度增大。乙醇、乙醚与水任意混溶。 易电离 c. 有时氢键的形成，可使原物质的酸性增加。如： null二、电荷迁移络合物（charge-transter complexes） 1．电子供体可分为η供体和л供体： η供体：凡含有未共用电子对的化合物，都可做η供体，在下列化合物中 л供体：凡含有л键或大л键的化合物，都可做л供体。如：（苯）、烯、芳香烃、酚类等。 null2．电子受体包括四种： a.含有空的d轨道的过渡金属离子如：Ag+、 Cu2+、Hg2+。 b. л电子缺乏的苯衍生物如苦味酸、三硝基苯等。 c.碳原子正电性强的化合物，如氯仿CHCl3。 d.卤素分子 null比如：HCl溶在水中，其溶液是可以导电的，而将氯化氢溶于苯中，所得的溶液不导电，说明氯化氢在苯液中没电离出H+和Cl-，而是苯环的л电子转移到H⊕的空轨道上，而Cl-并未离开，生成了苯-HCl的л-电荷迁移络合物。 null三、包合物（inctusion compounels） 主体有一较大的空腔晶格，足以容纳客体，范德华力使得主体分子和客体分子彼此靠紧，本来范德华力很微弱，不能将分子结合起来，而在包合物中却起着重要的作用。根据主体空间形状不同，包合物可分为管道状、笼状和层状三种类型。这里重点介绍管道状包合物。