1、诱导效应与共轭效应诱导效应与共轭效应诱导效应（诱导效应（inductive effect）在分子中引入一个原子或原子团后，可使分子中电子在分子中引入一个原子或原子团后，可使分子中电子云密度分布发生变化，这种变化不仅发生在直接相连云密度分布发生变化，这种变化不仅发生在直接相连部分，而且沿着分子链影响整个分子的电子云密度分部分，而且沿着分子链影响整个分子的电子云密度分布。这种因某一原子或原子团的电负性，而引起分子布。这种因某一原子或原子团的电负性，而引起分子中中s s键电子云分布发生变化，进而引起分子性质发生变键电子云分布发生变化，进而引起分子性质发生变化的效应叫做诱导效应，简称化的效应叫做诱导效
2、应，简称I效应。效应。基础有机化学基础有机化学 邢其毅邢其毅 P243-246CHHHCOO HCClHHCOO H氯原子的电负性（氯原子的电负性（3.0）大于氢原子的电负性）大于氢原子的电负性（2.1），），s s键上的电子向氯原子方向键上的电子向氯原子方向“偏移偏移”，从而有利于氢原子的电离，酸性增强。从而有利于氢原子的电离，酸性增强。对于卤素，吸电子的诱导效应的顺序是：对于卤素，吸电子的诱导效应的顺序是：FClBrI。pKa=4.74pKa=2.85甲酸的酸性（甲酸的酸性（pKa=3.77）比乙酸的酸性）比乙酸的酸性（pKa=4.74）强，说明甲基的诱导效应与氯原子）强，说明甲基的诱导效
3、应与氯原子相反，是推电子的（相反，是推电子的（+I效应）。效应）。对于烷基，推电子诱导效应的顺序对于烷基，推电子诱导效应的顺序(CH3)3C-(CH3)2CH-CH3CH2-CH3-以以H原子作为比较标准原子作为比较标准X Cabcd-d+X(-I效应效应)X Cabcd-d+Y(+I效应效应)H Cabc比较标准比较标准常见的具有吸电子效应的基团有：常见的具有吸电子效应的基团有：-NR3+,-SR2+,-NH3+,-NO2,-SO2R,-CN,-COOH,-OAr,-COOR,-COR,-OH,-Ar,不饱和脂肪烃基等。不饱和脂肪烃基等。除烷烃外，常见的推电子基团有除烷烃外，常见的推电子基团
4、有O-、-CO2-等。等。诱导效应可以静电诱导方式沿着分子链由近及远诱导效应可以静电诱导方式沿着分子链由近及远的传递下去、在分子链上不会出现正、负交替现的传递下去、在分子链上不会出现正、负交替现象。且随着距离增加，诱导效应明显减弱。象。且随着距离增加，诱导效应明显减弱。共轭效应共轭效应共轭体系：在分子或离子以及自由基中，能够形共轭体系：在分子或离子以及自由基中，能够形成成p p轨道或轨道或p轨道离域的体系称为共轭体系。轨道离域的体系称为共轭体系。相邻碳原子（或其他原子）以及与之相结合的所有相邻碳原子（或其他原子）以及与之相结合的所有s s键键必须处于同一平面。必须处于同一平面。多个多个p轨道相
5、互平行，重叠组成包括多个原子的大轨道相互平行，重叠组成包括多个原子的大p p键，键，p p键上的键上的p p电子不是局域在两个碳上，而是在整个共轭电子不是局域在两个碳上，而是在整个共轭体系中离域。体系中离域。由于形成共轭由于形成共轭p p键而引起的分子性质的改变叫做共键而引起的分子性质的改变叫做共轭效应（轭效应（conjugative effect）。）。共轭能：体系能量降低，分子得到稳定。共轭能：体系能量降低，分子得到稳定。化合物化合物氢化热氢化热差值差值乙烯乙烯137.2kJmol-12137.2-238.9=35.51,3-丁二烯丁二烯238.9kJmol-1键长键长键长介于单键键长介于
6、单键和双键之间和双键之间形式形式p-pp-p共轭共轭CCCCCCC NCCCOHCCC CCCC1C2C3C4p-p p共轭共轭Cl CCR COOHCH3CHCHCH2C3C2C1CH3HH+H超共轭（超共轭（Hyperconjugation）：当）：当C-H键的键的s s轨道与轨道与p p键键或或p轨道形成一定程度的重叠，发生电子离域现象，形轨道形成一定程度的重叠，发生电子离域现象，形成的共轭，叫做超共轭效应。成的共轭，叫做超共轭效应。比共轭效应小得多。比共轭效应小得多。CHHHCHCH2当当CH键与双键直接相连时，键与双键直接相连时，CH键的强度减弱，键的强度减弱，H原子的原子的活性增加
7、。活性增加。CHHHCHO 羰基化合物的羰基化合物的C 原子原子的的H原子在取代反应中是活泼的原子在取代反应中是活泼的 CH键上的键上的电子发生电子发生离域，形成离域，形成共轭。共轭。电子已经不再定域在原来的电子已经不再定域在原来的C、H两原子之间，而是离域两原子之间，而是离域在在C3C2之间，使之间，使H原子容易原子容易作为质子离去作为质子离去这种共轭强度远远弱于这种共轭强度远远弱于-p-共轭。共轭。CCCHHHHHHCH2CH3Br2hCHCH3Br使分子的偶极距增加：使分子的偶极距增加：COHHCHCH3HCHO:2.27 2.73使正碳离子稳定性增加：使正碳离子稳定性增加：CCHHHC
8、HHHCHCHHHCHHCHH CCHHHCHHHCHHCHH HCCHHHCHHH HHCHHH 在叔碳正离子中在叔碳正离子中CH键与空的键与空的p轨道具有轨道具有9个超共轭效个超共轭效应的可能，其结果：正电荷分散在应的可能，其结果：正电荷分散在3个碳原子上。个碳原子上。根据共轭体系中电子流动的方向：根据共轭体系中电子流动的方向：给出电子的基团称为给出电子的基团称为+C基团；基团；吸引电子的基团称为吸引电子的基团称为-C基团。基团。C C CO-C基团基团与与C=C直接相连的直接相连的原子具有重键，并原子具有重键，并带部分正电荷。带部分正电荷。常见基团：常见基团：-NO2,-CN,-COOH
9、,-COOR,-CONH2,-CONHR,-CONR2,-CHO,-COR,-SO3R,-SO2R,-NO,-ArC C Y+C基团基团常见基团：常见基团：O-,S-,-NR2,-NHR,-NH2,-NHCOR,-OR,-OCOR,-SR,-SH,-Br,-I,-Cl,-F,-R,-Ar。-共轭体系共轭体系同周期元素，随原子序数增大，同周期元素，随原子序数增大，C 增强：增强：相同的元素，带正电荷的原子，相同的元素，带正电荷的原子，C效应较强：效应较强：CCCCCCC NCCCOCNRp-共轭体系：共轭体系：电负性越大的电子，电负性越大的电子，+C 效应越小效应越小同族元素：同族元素：原子数越
10、大，原子半径越大，原子数越大，原子半径越大，p 轨道与双键中的轨道与双键中的轨道重叠越轨道重叠越困难，电子离域程度小，困难，电子离域程度小，C 越小。越小。NR2CCOHCCCCCCCCFCCFCCClCCBrCCICC诱导效应和共轭效应统称为电子效应，对有机分诱导效应和共轭效应统称为电子效应，对有机分子的反应活性有较大影响。子的反应活性有较大影响。NOCOOCH3O+OH-O2NCOO-+CH3OHCOOCH3+OH-O2NCOO-+CH3OHHO-I和-C+C更容易接受更容易接受亲核试剂的亲核试剂的进攻进攻对于具有对于具有-I和和+C效应的取代基，当效应的取代基，当+C-I时，取时，取代基显示供电子效应，底物有利于亲电试剂的进代基显示供电子效应，底物有利于亲电试剂的进攻；攻；当当+C+C动态时：动态时：（分子处于反应中（分子处于反应中)ClCC+C I静态时：静态时：（分子没有参加反应）（分子没有参加反应）
