》》浅谈共轭效应与超共轭效应

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1、浅谈共轨效应与超共轨效应2006级化学系应用化学专业徐晶2006111094摘要：共铤效应与超共铤效应是有机化学中很重要的理论，对有机化合物的结构，性质，反应活性有着很大的影响，对于解释有机化学中许多问题有着重要的作用，应用广泛。理解共範效应与超共純效应对学好有机化学有重要意义。关键词：共範超共範p轨道兀键稳定性应用1.共轨效应与超共轨效应的定义及特点1.1共轨效应不饱和的化合物中，有三个或三个以上互相平行的p轨道形成大兀键，这种体系称为共轨体系。共轨体系中，兀电子云扩展到整个体系的现象称为电子离域或离域键。共辄效应：电子离域，能量降低，分了趋于稳定，键长

2、平均化等现象称为共辄效应，也叫做C效应共轨效应的结构特点：共轨体系的特征是各。键在同一平血内，参加共轨的p轨道轴互相平行，且垂直于。键在的平面，相邻p轨道间从侧面重叠发定键离域。共辄效应与诱导效应相比还有一个特点是沿共轨体系传递不受距离的限制。1.2超共轨效应烷基上C原子为极小的氢原子结合，由于电子云的屏蔽效力很小，所以这些电子比较容易与邻近的兀电了（或p电子）发生电了的离域作用，这种涉及到。轨道的离域作用的效应叫超共轨效应。超共轨体系，比共轨体系作川弱，稳定性差，共轨能小。2.共轨效应2.1共轨的类型2.1.1jt-兀共轨通过形成兀键的p轨道间相互重叠而

3、导致H电子离域作川称为-乃共辄。参加共轨的原子数目等于离域的电子总数，乂称为等电子共轨。我们可以简单地概括为双键、单键相间的共轨就是兀■刃共辘。例如:c=c-c=c—c=cc=c—c=c—c=oc=c—C三N共轨体系的分子骨架称做共轨链。2.1.2p-兀共轨体系通过未成键的p轨道（包扌舌全满，半满及全空轨道）与形成兀键的p轨道的重亞而导致的电子离域作用，称为p-龙共轨。包括富电子，足电子，缺电子三种共轨类型。我们也可以简单地理解为：双键相连的原子上的p轨道与”键的p轨道形成的共辘即为p-“共轨。例如:•■+c=c-cic=c-0-ch3c=c—c■C=C—

4、cc=c—C0002.2共轨方向及强弱判断共辄效应的方向及强弱直接影响物质的性质和稳定性，因此共辄方向及强弱的判断也就有着非常重要的作用。能够给出电子的称给电子共轨，用符号+C表示。相反，能接受电子的称吸电子共馳，用符号-C表示。卤素，疑基，氨基，碳负离了等与双键直接和连时，X.0.N・c等原了的孤对电了对与兀键共轨。由于是由一个原子向共轨体系提供两个电子，相当于使兀电子密度增大，所以有给出电子的能力，称为+C效应。一•般富电子共辘都属于给电子共辘。例如：当参与共辘的0.N只提供一个电子，而本身电负性大于C原子，所以冇使共辄体系电子向0.N转移的能力，因此

5、有-C效应。电负性人于C的原子参与的等电子共轨是吸电子共紙例如：—no2_C三N_C-CH3都是・c效应。人多数共轨效应是由碳的2p轨道与其他原子的p轨道重叠所产生的，当某原子参与共轨的p轨道的形状大小，能量与碳的2p轨道越接近时，轨道重叠越，离域越易，共轨作用越强。即共辘效应的强弱与参与共辘的原子轨道的主量子数有关。n=2时有强的共觇，n>2有弱的共轨，n越人共轨越弱。另外，元素的电负性越小，越容易给出电了，有较强的+C效应。相反，元索的电负性越大，越容易吸引电了，冇较强的-C效应。因此其辘效应也冇周期性变化。同一•类元素随n值增大，共轨减弱；同一周期n

6、值相同，随原子序数增大，电负性增大,给电子共轨效应减弱；吸电子共轨主要有电负性决定，电负性越人，吸电子共轨越强。3.超共轨效应超共辘效应视其电了电子转移作用分为。-「<7-p.O-O儿种，以。-71最为常见。3.10-7T超共轨丙烯分子中的甲基可绕c—C。键旋转，旋转到某一角度时，甲基中的C-HO键与C二C的兀键在同一平而內，C-H。键轴与兀键p轨道近似平行，形成。-兀共轨体系，称为。-兀超共轨体系。在研究冇机反应时冇着重要的应用，在学习不对称烯坯的HX加成反应时，我们以C正离子形成的稳定性来解释马尔科夫尼科夫规则，若应用0-n超共轨效应，则不仅说明甲基是

7、推电子的，同时加深了対这一•经验规则的深入理解。再如，不饱和烯姪的a-H的特殊活泼性也对以用。-兀超共觇效应来理解。丙烯的甲基比丙烷的甲基活泼的多，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超共轨当烷基与正离子或游离基相连时,C-H上电子云可以离域到空的p空轨道或有单个电子的p轨道上，使正电荷和单电了得到分散，从而体系趋于稳定，称做。・p超共轨体系。简单的说就是C-H的。键轨道与p轨道形成的共轨体系称做"P超共轨体系。如乙基碳正离子即为"P超共轨体系。参加o-p超共辄的C-H数冃越多，正电荷越容易分散，C正离了就越稳定。3.3应

8、用超共轨效应的应用也很广泛，可以应用于対碳正离子稳定性的解释，碳游