诱导效应理论突破
nmr中诱导效应的概念

nmr中诱导效应的概念在详细阐述NMR(核磁共振)中的诱导效应之前,首先需要澄清一点:NMR本身并不直接涉及诱导效应的概念。
然而,诱导效应是有机化学中的一个重要概念,它描述了分子内由于电负性差异导致的电子云密度分布的变化。
这种电子云密度的变化可以影响NMR谱图中的化学位移,从而间接地与NMR相关。
以下是对诱导效应的详细说明:一、诱导效应的基本概念诱导效应(Inductive Effect),又称静电诱导效应,是指由于分子内不同原子或基团的电负性差异,使得分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,从而导致分子发生极化的现象。
这种极化作用沿着化学键传递,改变了键内电子云的分布,但不改变键的本性。
二、诱导效应的产生原因诱导效应的产生主要归因于原子或基团之间的电负性差异。
电负性是一个原子对其电子的束缚能力,电负性越大的原子,在与其他原子成键时,价电子越偏向于它。
这种电子的偏移导致了分子内部的正负电荷中心不重合,从而产生了偶极矩。
偶极矩的存在使得分子在外部电场的作用下发生取向极化,进一步增强了诱导效应。
三、诱导效应的分类根据产生方式的不同,诱导效应可以分为静态诱导效应和动态诱导效应。
静态诱导效应是由极性键所表现出的,它存在于没有外电场作用的分子中。
而动态诱导效应则是在化学反应过程中,由于外电场(如试剂、溶剂)的影响所产生的极化键所表现出的。
需要注意的是,与共轭效应相比,诱导效应没有极性交替现象。
四、诱导效应的影响因素诱导效应的大小受到多种因素的影响,包括原子或基团的电负性差异、化学键的类型和数量、分子的空间构型等。
一般来说,电负性差异越大,诱导效应越显著;化学键的类型和数量也会影响诱导效应的传递和强度;此外,分子的空间构型也会影响诱导效应的分布和大小。
五、诱导效应与NMR的关系虽然NMR本身并不直接涉及诱导效应的概念,但诱导效应可以通过影响分子中的电子云密度分布来间接影响NMR谱图。
具体来说,诱导效应可以改变分子中的化学环境,从而影响原子核周围的电子屏蔽作用。
诱导效应理论应用分析

所偏爱 的方案被证实无法获得后 , 剩余方案的选择份额 , 与一开始就告知消费者该方案无法获得的情形相 比, 仍然存在显著差异。 诱导效应的 实质是通过增加不对称信息把决策者置于有限理性的情境下, 使其对最初的选择产生背离 , 产生不理 『的决策行为。 生
二 、 导效应 理论研究 回顾 诱
( 国外研究 假定市场上现有不同品牌的同类产品A 两种, 一) 和B 其市场份额 占有量分别为6 %和4 , 0 % 0 当引入一种新的可替代产品C
之后, 传统理论 认为C 产品会分别从A、两种产品的市场 占有量上各分一份 , B 从而导致A、产 品的市场占有量都相应的有所下降 , u e, B 但H b r P ye &P t 人对此深表怀疑, an , 礴 - 并在l8 年的teomaocnu ree r 杂志上最先提出“ 92 hJu lfo smersac h 诱导效应”他们研究表明, 。 由于诱导产品C 的
一
书作 了详细阐述。 决策理论学派的重要代表人物赫伯特・ 西蒙( ab r .Sme ) H re A i n继承并发展了巴纳德关于人的决策能力有限f的思想 , t 生 在
14年出版的《 97 管理行为》 中对“ 完全理性的经济人” 假设提出了质疑:单独—个人的行为 , “ 不可能达到任何较高程度的理陛。 由于他所必须寻 找的备选方案如此纷繁, 他为评价这些方案所需的信息如此之多 , 因此, 即使近似的客观理陛, 也令人难以置信。西蒙认为,完全理l 的人 ” “ 生” 不存在, 人的行为动机是“ 愿意理 陛。 但只能有限地做到”他指出, 。 人不可能知道全部的备选方案 , 外部环境是不确定的 、 复杂的, 息是不完 信 全的, 人的认识能力和计算能力是有限的, 经济行为者不可能把所有的价值考虑统- N单一的综合 胜效用函数中, - 因而, 人是有限理性的。 现 实中消费者追求的不是效用最大化而是适度效用。 嘛 省理工学院斯 隆管理学院的行为经济学家D n r l教授 ,在他的( rdc b MI a Ai y e ( ei al P t v I aoa( r t nl r i 可预见的非理 陆)书中, a A iy 》 D n rl e 通过对人们的拖沓习惯 、 如何给物品定价 、 怎样接受痛苦以及美女对男子大脑的影响等行为的
有机化合物分子中的诱导效应

有机化合物分子中的诱导效应
有机化合物中的诱导效应是指由于相邻原子或官能团的电子密度差异,导致化学键电子偏离原子核的现象。
诱导效应可以分为正诱导效应和负诱导效应。
正诱导效应是指在有机分子中,当一个带有电子密度的基团与一个电子亏损的基团相邻时,它可以通过共享其电子密度和相邻基团的空轨道来增加相邻基团的电荷密度,从而增强化学键的极性,进而增强分子的化学反应能力。
例如,苯乙烯分子中的双键上的π电子可以诱导相邻碳原子的电荷密度增加,从而增加相邻碳原子与其他分子的反应性。
负诱导效应是指在有机分子中,当一个带有电子亏损的基团与一个电子密度较高的基团相邻时,它可以通过吸引相邻基团的电子密度来降低化学键的极性,进而降低分子的化学反应能力。
例如,苯甲酸分子中的羧基可以通过吸引相邻碳原子的电子密度来降低苯环的电荷密度,从而降低苯环与其他分子的反应性。
诱导效应在有机化学中起着至关重要的作用,它可以影响分子的化学性质和反应行为,从而影响化学反应的速率和选择性。
研究诱导效应的机理和影响因素,有助于更好地理解有机化学反应的本质和规律,为有机化学合成和物质设计提供重要的理论基础。
- 1 -。
理论有机化学第二章电子效应与空间效应

2. 能量下降 ΔH值:
乙烯(32)
戊二烯1,4(61)
戊二烯1,3(54) 苯(50)
CH3CH2CH2CH3---→ CH2=CH-CH=CH2 只生成1,3-丁二烯, 没有1,2-丁二烯
34
共轭体系和共轭效应
3. 共轭加成 丁二烯的1,4加成
C=C-C=C + H2 → CH-C-C=C → CH-C=C-C+ → CH-CH=C-CH
α,β不饱和醛酮的1,4加成
C=C-C=O + H2 → CH-C=C-OH → CH-CH-C=O
35
共轭体系和共轭效应
共轭插烯作用
R
C
N
O
HN
O
H
双环胺酮无酮或胺的性质,类似酰胺。
36
共轭体系和共轭效应 2.2 静态共轭效应Cs
1.起源与含义:由于共轭双键的存在而 使π电子云发生转移变形,---
CH3
δ-
δ-
δ-
28
§2共轭体系和共轭效应
29
H
§2共轭体系和共轭效应
H
2.P-π共轭:
H H H
由P轨道上的电子与π键组合而成,分四种情况 。
CH2=CH -- P
P轨道有孤对电子
.. CH2=CH-Cl
P轨道有一对电子 P轨道有一个电子
CH2=CH-CH2CH2=CH-CH2.
P轨道上没有电子
推电子 Y→δ-CR3 +Is
H--CR3
吸电子
X←δ+CR3 -Is
2
§1 诱导效应I
eg1 取代酸的酸性变化
CH3COOH CH3CH2COOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH
高等有机化学第一章 共轭效应与诱导效应

C lC H 2 C O O H + H 2 O
必然有K2 > K1。 乙醛的水合
H O + H2O H OH Cl3C C OH H Cl Cl C Cl H O C O H
Cl3C
C
2. 对反应速率的影响
下列化合物发生亲核加成的活性顺序为: Cl3C-CHO > Cl2CHCHO > ClCH2CHO > CH3CHO 又如酯 RCOOR’的水解反应,当在R中引入 电负性大的原子或基团时,使反应加速;若 在R中引入供电子的原子或基团时,则使反 应速率降低。 在卤代烷的亲核取代反应中,其活性顺序有: R-I > R-Br > R-Cl 这是动态诱导效应带来的结果。
3. 对反应方向的影响
丙烯与卤化氢加成,遵守马氏规则,而3,3,3-三 氯丙烯加卤化氢则按反马氏规则的方向加成。 Cl3C←CH=CH2 + HCl---Cl3C—CH2—CH2Cl 很明显是三氯甲基强烈吸电子的-I效应的结果。 又如在苯环取代基的定位效应中,+N(CH3)3具有强 烈的-I效应,所以是很强的间位定位基,在苯环亲 电取代反应中主要得到间位产物,而且使亲电取代 比苯难于进行。
2
+I效应:- O- > -OR
如果中心原子相同而不饱和程度不同,通常随 着不饱和程度的增大,吸电的诱导效应增强。
=O > -OR ;≡N > =NR > -NR2
2、根据酸碱的强度比较 选取适当的酸或碱,以不同的原子或基团取代其中 某一个氢原子,测定取代酸碱的离解常数,可以估 算出这些原子或基团的诱导效应次序。 各种取代乙酸的离解常数,可以得出下列基团诱导 效应的强度次序。 -I效应:-NO2 > -N+(CH3)3> -CN > -F > -Cl > -Br > -I > - OH > - OCH3 > - C6H5 > - CH=CH2> -H > CH3 > -CH2CH3 >- C(CH3)3(+I效应的方向与此相 反)
诱导效应

求助编辑百科名片 诱导效应诱导效应是指在有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应(Inductive Effects)。 在有机化合物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,使分子发生极化的效应,叫诱导效应。
查看词条图册
中文名称: 诱导效应
英文名称: inductive effect
应用学科: 化学(一级学科)
定义: 因分子中原子或基团的极性(电负性)不同而引起成键电子云沿着原子链向某一方向移动的效应称为诱导效应
目录
简介
简史
比较标准
产生
递降率
指数
番茄叶挥发性物质诱导效应
诱导效应
展开简介
简史
比较标准
产生
递降率
指数
番茄诱导效应(2张) 诱导效应的特征是电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱或消失。例如,醋酸是弱酸(pKa=4.76),醋酸分子中的α-碳原子上引入一个电负性比氢强的氯原子后,能使整个分子的电子云向氯原子偏移,结果增强了羟基中氢原子的质子化,使一氯醋酸成为强酸(pKa=2.86,酸性比醋酸强)。编辑本段简史 1923年G.N.路易斯首先提出取代基团吸引或释放电子的作用可以在整个分子中的各键上引起价电子对移动的概念。C.K.英戈尔德等将常见的基团和原子排列成一个诱导效应强弱的定性序列。还有不少科学工作者根据化合物的物理化学性质、反应平衡常数和速率常数等方面的大量实验结果,提出了各种基团特性常数,以定量或半定量地表达基团的诱导效应强弱。其中最著名的是L.P.哈米特的取代常数 σ(见哈米特方程)和R.W.塔夫脱的极性取代常数 σ*。1962年蒋明谦和戴萃辰认为诱导效应不仅与成键原子的电负性有关,还与键长有关,并根据原子的电负性及其共价半径,提出用诱导效应指数来定量地表示基团的诱导效应强弱。编辑本段比较标准 比较各种原子或原子团的诱导效应时,常以氢原子为标准。吸引电子能力(电负性较大)比氢原子强的原子或原子团(如—X、—OH、—NO2、—CN等)有吸电子的诱导效应(负的诱导效应),用-I表示,整个分子的电子云偏向取代基。吸引电子的能力比氢原子弱的原子或原子团具有给电子的诱导效应(正的诱导效应),用+I表示,整个分子的电子云偏离取代基。 在诱导效应中,一般用箭头“→”表示电子移动的方向,表示电子云的分布发生了变化。 诱导效应是一种短程的电子效应,一般隔三个化学键影响就很小了。诱导效应只改变键内电子云密度分布,而不改变键的本性。 在分子中各相邻的共价键上以静电诱导方式引起的各价电子对的偏移(σ 键电子的偏移)。诱导效应在有机化学中是一个非常重要的理论,它在研究有机化合物的结构、有机反应机理和有机合成中起很重要的作用。编辑本段产生 诱导效应是由于一个共价键的价电子对在两原子间的不对称状态(键的极性状态),或由于一个成键原子带有电荷所引起。一个共价键价电子对的不对称共用状态是由这两个成键原子的电负性不同引起的。例如在氯乙烷分子中由于氯的电负性比碳大,Cl─C键中共用电子对偏向氯原子,并由此使相邻碳-碳键本来应是对称共用的电子对也往氯原子方向偏移,使碳-氢键已偏向碳原子的不对称共用电子对向碳原子进一步偏移。 当分子处于外界极化电场中,如发生化学反应的瞬间,外来的极性中心接近分子时,或分子处于静电场中,此时分子中的共价电子对的正常分布也可能发生改变。这种由于外来因素引起的电子分布状态的改变,叫做诱导极化作用,或叫动态诱导效应。这种作用决定于分子中价键的极化率和外界极化电场的强度。 以氢为基准,根据原子或基团是吸收电子的或给电子的,诱导效应可分吸电子诱导效应和给电子诱导效应二类。上例中氯原子就具有吸电子诱导效应。编辑本段递降率 诱导效应是一种静电诱导作用,其作用随所经距离的增大而迅速减弱。诱导效应在一个σ 键体系中传递时,一般认为每经过一个链上原子,即降低为原来的约三分之一。通常以ε或1/α来表示递降率。经过n个原子后,其诱导效应只有原来的(1+α)n。一般认为,经过三个原子后诱导作用可忽略。编辑本段指数 化学活性的定量尺度——“诱导效应指数” 1962年蒋明谦和戴萃辰提出诱导效应指数的新概念和计算任何一个非共轭化合物性能的方法:任何一个基团的诱导效应指数(I),都可以表征为原子B本身对A—B键的影响(i0),B上所带基团或原子对A—B键的累积影响(i),以及B上所带原子或基团的电荷(i±)之和:(公式见图片) 式中δ/r为极性强度,δ为两个成键原子电负性之差与电负性之和的比值,r为键长,1/α(=0.3)为诱导效应传递中的递降率,±N为原子或基团所带的电荷,r′为荷电原子的共价半径。从这几个基本参数出发可以计算任何类型的非共轭化合物的分子结构与化学活性间明确而简单的定量关系:诱导效应指数(I)与化学活性(P),包括反应能量,反应速度常数的对数以及反应平衡常数的对数成直线关系;反应生成物产率(%)与诱导效应指数(I)成S形曲线关系。这种方法的特点是用原子电负性表达基团电负性,是根据分子结构最根本的原子特性来计算基团常数。虽然布朗斯台德(Bronsted)、哈梅特(Hammett)以及塔夫脱(Taft)等化学家在三十年代已经提出了某些基团常数,但都是由实验个别指定的。 诱导效应指数的研究论文和专著发表之后,引起国内外广泛重视。1963年美国柯亨(Cohn)等主编的《物理有机化学的进展》第二卷中详细引证了这项成果,并指出“蒋戴文中列举的大量物化性质的数据以及诱导效应指数I与Taftσx之间有很好的关联,都表明这篇论文值得重视……”1984年美藉华裔学者凌宁博士在他著的《生命的科学基础》一书中详细介绍了这个理论,并给予很高的评价。他写道:“蒋和戴以最基本的方式对诱导效应进行了探讨。他们不仅提出了一整套新的,叫作诱导效应指数的常数,而且提供了计算任何基团的诱导效应指数的方法和公式,所依据的则是原子的电负性和共价键的键长等一些已知的参数。”“蒋和戴关于诱导效应的研究,最引人注目的方面是它用于反应速度和平衡的预测的普适性。”1964—1987年国内外陆续发表的引用诱导效应指数的论文已有30余篇,广泛用于萃取剂、杀虫剂、杀草剂、缓蚀剂以及抗癌药物的研究中,对选择有效化合物以及预测反应速度和百分产率,起到了理论指导作用。编辑本段番茄叶挥发性物质诱导效应 以Nd┗3+┛诱导番茄叶,测定其对番茄叶挥发性物质组成和含量的影响. 结果表明,番茄叶经60 mg·L┗-1┛ Nd┗3+┛ 诱导120 h后,挥发性物质的总含量较对照组的增加57%;氧合脂类、萜类化合物、芳香族化合物的含量分别较对照组的提高73%,38%和32%. 含量最高组分(E)-2-己烯醛较对照组的提高74%. 含量显著性提高的组分还包括萜类化合物的β-水芹烯和α-石竹烯,芳香族化合物的丁子香酚,分别较对照组的提高129%,65%和309%. 不同浓度的Nd┗3+┛均可促进挥发性物质的释放,且随诱导时间呈不同的变化趋势. 一定浓度的Nd┗3+┛还可诱导番茄叶活性氧的释放以及几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活力的提高. 说明Nd┗3+┛可能通过提高番茄叶挥发性物质的含量,以增强其抗病能力.编辑本段诱导效应 在分子中各相邻的共价键上以静电诱导方式引起的各价电子对的偏移( 键电子的偏移)。诱导效应在有机化学中是一个非常重要的理论,它在研究有机化合物的结构、有机反应机理和有机合成中起很重要的作用。 简史 1923年G.N.路易斯首先提出取代基团吸引或释放电子的作用可以在整个分子中的各键上引起价电子对移动的概念。C.K.英戈尔德等将常见的基团和原子排列成一个诱导效应强弱的定性序列。还有不少科学工作者根据化合物的物理化学性质、反应平衡常数和速率常数等方面的大量实验结果,提出了各种基团特性常数,以定量或半定量地表达基团的诱导效应强弱。其中最著名的是L.P.哈米特的取代常数 (见哈米特方程)和R.W.塔夫脱的极性取代常数 1962年蒋明谦和戴萃辰认为诱导效应不仅与成键原子的电负性有关,还与键长有关,并根据原子的电负性及其共价半径,提出用诱导效应指数来定量地表示基团的诱导效应强弱。 诱导效应的产生 诱导效应是由于一个共价键的价电子对在两原子间的不对称状态(键的极性状态),或由于一个成键原子带有电荷所引起。一个共价键价电子对的不对称共用状态是由这两个成键原子的电负性不同引起的。例如在氯乙烷分子中(结构式如[1170-01])由于氯的电负性比碳大,Cl—C键中共用电子对偏向氯原子(图中用箭头表示电子的偏移),并由此使相邻碳-碳键本来应是对称共用的电子对也往氯原子方向偏移,使碳-氢键已偏向碳原子的不对称共用电子对向碳原子进一步偏移。 当分子处于外界极化电场中,如发生化学反应的瞬间,外来的极性中心接近分子时,或分子处于静电场中,此时分子中的共价电子对的正常分布也可能发生改变。这种由于外来因素引起的电子分布状态的改变,叫做诱导极化作用,或叫动态诱导效应。这种作用决定于分子中价键的极化率和外界极化电场的强度。 以氢为基准,根据原子或基团是吸收电子的或给电子的,诱导效应可分吸电子诱导效应和给电子诱导效应二类。上例中氯原子就具有吸电子诱导效应。 诱导效应的递降率 诱导效应是一种静电诱导作用,其作用随所经距离的增大而迅速减弱。诱导效应在一个 键体系中传递时,一般认为每经过一个链上原子,即降低为原来的约三分之一[kg2]通常以或1/来表示递降率。经过个原子后,其诱导效应只有原来的(1+)。一般认为,经过三个原子后诱导作用可忽略。
诱导效应和共轭效应的异同点

诱导效应和共轭效应的异同点诱导效应和共轭效应是有机化学中两个重要的概念。
它们都涉及到分子的极性和电荷分布。
在本文中,我们将探讨这两种效应的异同点。
异同点之一:定义诱导效应是一个原子或基团中的电子云受到相邻原子或基团的极性影响而发生的电荷重分布。
这种电荷分布可以使分子的极性增强或减弱。
共轭效应是与分子中的共轭键有关的一种电子重分布效应。
共轭键之间的电子云可以通过共轭效应的作用而增强或减弱。
异同点之二:原理诱导效应可以通过分子中的原子或基团之间的极性相互作用来解释。
当一个原子或基团中的电子云被一个邻近原子或基团的极性所影响时,它会偏向那个极性,导致电荷分布的不均匀。
共轭效应涉及到分子中的共轭键,这些键中的电子云可以相互作用并重分布,形成一种共轭体系。
这种重分布可以通过一系列的化学反应来解释。
异同点之三:影响诱导效应可以影响分子的物理性质和化学反应性。
这种效应可以增加或减少分子的极性,从而影响分子的溶解度和反应速率。
共轭效应可以增强或减弱共轭键中的双键性质。
这种效应可以影响分子的化学反应性、光学性质和电子结构。
异同点之四:实际应用诱导效应和共轭效应在有机合成和分析化学中有着广泛的应用。
许多化学反应中都涉及到这些效应,因此了解这些效应对于理解和预测反应机理是非常重要的。
在有机合成中,这些效应可以用来控制反应中的化学反应性和选择性。
在分析化学中,这些效应可以用来确定分子的结构和检测分子中的化学反应性。
综上所述,诱导效应和共轭效应是有机化学中的两个重要概念。
它们在定义、原理、影响和实际应用方面都有所不同,但都对有机化学的研究和应用产生了深远的影响。
四tey诱导效应和马氏规则的解释

四.诱导效应和马氏规则的解释 (一)复习烯烃的结构和性质 (二)马氏规则的解释1.烯烃亲电加成反应历程将乙烯通入含溴的氯化钠水溶液,反应产物除了BrCH 2CH 2Br 外,还有少量BrCH 2CH 2Cl 生成,但没有ClCH 2CH 2Cl.+OH 2CH 2CH 2Br 2CH 2BrCH 2BrCH 2BrCH 2Cl+这一实验表明,乙烯与溴的加成反应,不是简单地将乙烯的双键打开,溴分子分成两个溴原子,同时加到两个碳原子上这样一步完成的。
如果是这样的话,则生成物应该只有BrCH 2CH 2Br ,不应该有BrCH 2CH 2Cl ,因Cl -是不能使BrCH 2CH 2Br 转变为BrCH 2CH 2Cl 的。
由此可知,乙烯与溴的加成反应不是一步完成的,而是分步进行的。
当溴分子接近双键时,由于π电子的排斥,使非极性的溴溴键发生极化,离π键近的溴原子带部分正电荷,另一溴原子带部分负电荷。
带部分正电荷的溴原子对双键的亲电进攻,生成一个环状的溴鎓正离子。
可用下式表示:+C H 2CH 2Br+Br 2+CH 2CH 2Br-接着溴负离子进攻溴鎓正离子中的一个碳原子,得到加成产物。
CH 2CH 2BrBr+Br-CH 2CH 2Br+从上述的反应过程可以看出:(1)在这个有机反应过程中,有离子的生成及其变化,属于离子型反应。
(2)两个溴原子的加成是分步进行的,而首先进攻碳碳双键的是溴分子中带部分正电荷的溴原子,在整个反应中,这一步最慢,是决定反应速度的一步。
所以这个反应称为亲电性离子型反应,溴在这个反应中作亲电试剂。
(3)两个溴原子先后分别加到双键的两侧,属于反式加成。
2.马尔科夫尼科夫规则的理论解释 (1)诱导效应(I效应)在有机化合物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,这种效应叫诱导效应。
诱导效应的特征是电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱或消失,一般只在和作用中心直接相连的碳原子中表现得最大,相隔一个原子,所受的作用力就很小了.比较各种原子或原子团的诱导效应时,常以氢原子为标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
诱导效应理论突破
诱导效应理论在有机化学中是一个非常重要的理论,它在研究有机化合物的结构、有机反应机理和有机合成中起很重要的作用。
1.概念
诱导效应是指在有机分子中引入一原子或原子团后,可使分子中成键电子云密度分布发生变化,这种变化不仅发生在直接相连的部分,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,而引起分子中σ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。
2.特点
电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱或消失。
例如,CH3CH2CH2COOH
是弱酸,该分子中的α-碳原子上引入一个电负性比氢强的氯原子后,能使整个分子的电子云向氯原子偏移,结果增强了羟基中氢原子的质子化,使一氯醋酸成为强酸。
但是,在Y
原子引入一个氯原子后,对-COOH的影响就可以忽略不计了。
3.规律
比较各种原子或原子团的诱导效应时,常以氢原子为标准。
吸引电子能力(电负性较大)比氢原子强的原子或原子团(如—X、—OH、—NO2、—CN等)有吸电子的诱导效应,整个分子的电子云偏向取代基。
吸引电子的能力比氢原子弱的原子或原子团(如烷基)具有给电子的诱导效应,整个分子的电子云偏离取代基。
在诱导效应中,一般用箭头“→”表示电子移动的方向,表示电子云的分布发生了变化。
诱导效应是一种短程的电子效应,一般隔三个化学键影响就很小了。
诱导效应只改变键内电子云密度分布,而不改变键的本性。
在分子中各相邻的共价键上以静电诱导方式引起的各价电子对的偏移(σ键电子的偏移)。
具有吸电子的诱导效应原子或原子团的相对强度如下:
对同族元素:-F>-Cl>-Br>-I
对同周期元素:-F>-OR>-NR2
具有给电子的诱导效应的原子团主要是烷基,其相对强度如下:
【参考答案】
1.按照给电子诱导效应的大小排列为(3)>(1)>(4)>(2)。
2.当氯原子取代乙酸的α-H后,生成氯乙酸,由于氯的吸电子作用通过碳链传递,使羟基中O-H键极性增大,氢更易以质子形式解离下去,从而酸性增强。
即:。