电子效应在有机化学中的应用

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有机化学中的电子效应与取代效应

有机化学中的电子效应与取代效应

有机化学中的电子效应与取代效应有机化学作为化学的一个重要分支,主要研究碳原子及其化合物的结构、性质和变化规律。

而有机化学中的电子效应与取代效应则是研究有机分子中电子分布和取代基对化合物性质的影响。

本文将着重探讨有机化学中的电子效应和取代效应的特点和应用。

一、电子效应在有机化学中,电子效应是指共轭体系中电子运动或电子密度改变所引起的化学性质变化。

常见的电子效应有共轭效应、杂化效应和亲电性与亲核性。

1. 共轭效应共轭效应是指当有机化合物中存在共轭体系时,电子的运动会影响到整个共轭体系中的化学性质。

一般来说,共轭体系中的π电子可在整个分子上运动,从而引起分子的共轭稳定性和共轭异构体的形成。

典型的共轭体系包括芳香性化合物和共轭双烯等。

共轭效应可以对有机化合物的稳定性、反应性和光学性质产生显著影响。

2. 杂化效应杂化效应是指由于原子轨道杂化的改变,使得有机化合物中的C—C和C—H键的键能、键长和键角等性质发生变化。

杂化效应的经典案例是烷烃和烯烃分子中的σ键和π键的性质差异。

杂化效应对于有机化合物的化学性质和反应机理具有重要的影响。

3. 亲电性与亲核性亲电性和亲核性是指有机化合物中的一种电子云相对于另一种电子云的相对亲和性。

一般来说,具有富电子云的基团属于亲电性较强,而具有亏电子云的基团属于亲核性较强。

亲电性与亲核性的大小决定了基团之间的化学反应类型,如亲电取代反应和亲核取代反应等。

二、取代效应取代效应是指取代基对有机化合物的性质产生的影响。

取代效应可以使分子的稳定性、反应性、溶解度和光学性质发生明显变化。

1. 取代基的电子效应取代基的电子效应主要分为活化效应和稳定效应两种。

活化效应是指取代基提供电子给反应部分,使其具有更强的亲电性或更强的亲核性,从而增强反应活性。

稳定效应则是指取代基通过吸引或推挤电子云,使化合物更加稳定。

2. 取代基的空间效应除了电子效应外,取代基的空间效应对有机化合物的性质也有一定影响。

电子效应在有机化学中的应用

电子效应在有机化学中的应用
C 一C 键也会发 生极 化 , 2 3 从而 C 2和 C 也会 带有 部分 的正 电 s
荷 。键 的极性可沿分 子链 传递 , 随着 传递距 离的增 加会 迅 但
速减弱 。一般情况下 , 这种作用经 3 共价键 的传递 后 , 个 其影 响 已经很小 , 可忽 略不计 。诱 导效 应 只改 变键 的 电子云 密度 分布 , 改变键的本质 。诱导效应 () 不 I 的大 小和方 向与原 子或
共轭 和
共 Leabharlann 7共轭 效应 的特 征是 单 双键交 替 出现 , 如 1 3丁二 c 例 ,-
烯 、 分子 。 苯
收 稿 日期 :0 10—1 2 1—80
作者简介 : 王晓艳(17 一 , , 9 8)女 山东海 阳人 , 硕士 , 讲师 , 主要从事有机化学教 学与研究 。

7 9 ・ 2
直 。不仅在 C C , 和 C 之 间发生 了 p轨道 的相 互重叠 , 1 2 4 而且在 C 和 C 之 间的 p轨道也发生 了部分重叠 。也就是说 , 2 3 分 子中的 7电子云并不是象结构式所示定域在 C c 1一C 和 C 2 3

1氯丙烷分子 中 由于氯 的 电负性 大 于碳 , 一 电子 云 向氯 方 向偏 移, 氯带部分 负电荷 , 带 部分 正 电荷 , 其影 响 C 一C c 受 2和
静态诱 导效应 。 以 C C CH2 l H3 H2 C 为例 :
8 十 8 十 艿 艿 十 十 十 十 一 CH3 CH2 CH2 Cl 一 一 一
每个碳原 子均 以 s p杂化 , 每个碳原子与相邻碳原 子和氢原 子 形成三个 d , 键 每个碳原子 上还有一 个未 杂化 的 P轨道 , P轨 道上有 一个 单电子 。P轨道 间相互 平行与 分子所 在 的平 面垂

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响电子效应是有机化学中非常重要的概念之一,它指的是在有机分子中,电子对基团中的电子密度发生变化时所引起的分子结构和性质的变化。

电子效应对有机化学反应的影响非常重要,不仅在解释反应机理时起着关键作用,而且也能够为我们预测反应的发生性质提供指导。

电子效应在有机化学反应中发挥着决定性的作用。

在化学反应中,电子转移是反应的一种常见的方式,因此,电子效应的性质将直接影响反应热力学和动力学属性。

具体而言,电子效应将对反应物和产物的电子结构、电荷分布和反应中心的化学性质产生影响。

当有官能团或化学键中的电子密度发生变化时,其他基团或原子的电荷,化学性质和反应性质都会受到影响。

对于很多反应,特别是酸碱性反应和求电子性反应,它们发生的速率和稳定性也与电子效应密切相关。

2. 电子效应的分类电子效应可以分为两种类型:归属于相邻基团间相互作用的内在电子效应(内部反应和性质)和归属于自由基、离子或分子间相互作用的外在电子效应。

内在电子效应是指在分子中电子密度分布变化的效应。

在化学反应中,内在电子效应可以促进或阻碍反应,或者改变反应产物的性质。

例如,若反应涉及脱去原子得到自由基,若基团中电子密度高,可能会增加得到自由基的效率,同时也有可能加强自由基的稳定性。

外在电子效应是指在分子之间电子影响的效应,而不是在分子内部。

在这种情况下,电子密度的变化会导致涉及电子转移或原子重排的化学反应的发生。

例如,分子中的强酸会通过将质子转移给碱而促进其反应,因为酸会从酸中捐献质子,从而促进了质子转移过程。

电子效应是有机化学反应机理和反应性质的重要因素之一。

从电子效应的角度来看,有机化学反应可以大致分为两类:求电子反应和电子贡献反应。

求电子反应是指一种反应中基团需要电子转移才能发生的反应。

这些反应的常见例子包括亲电加成、求自由基取代、核机制取代、反应催化等。

通过对反应物和反应中心的电子结构的分析,可以我们清楚地预测求电子反应的可能性和反应性质。

电子效应在有机化学解题中的作用

电子效应在有机化学解题中的作用

电子效应在有机化学解题中的作用摘要:本论文以实例说明电子效应在有机活性中间体稳定性和有机物酸碱性强弱的比较、有机物芳香性和有机反应主要产物的判断等方面具有重要的作用。

关键词:电子效应有机化学解题电子效应是在大多数反应中,由于取代基(与氢原子相比)倾向于给电子或是吸电子,使分子某些部分的电子密度下降或上升,使反应分子在某个阶段带有正电荷(或部分正电荷)或负电荷(或部分负电荷)的效应。

它主要包括诱导效应和共轭效应。

诱导效应是建立在定域键基础上、短程的电子效应;而共轭效应是建立在离域键的基础上、远程的电子效应。

共轭效应强于诱导效应。

在有些有机化合物中,上述两种效应往往同时存在。

目前,电子效应在解释分子的性质及其反应性能方面具有重要的作用。

在有机分子中,由于电负性不同取代基的影响,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。

它又分为给电子的诱导效应(+I)和吸电子的诱导效应(-I)。

常见的给电子取代基有:烷基(R)、OH、NH2、OR等等。

常见的吸电子取代基有:CN、NO2、COOH、CHO、CO2R、COR、SO3H、N+R3、CF3、CCl3、F、Cl、Br等等。

共轭效应是指在共轭体系分子中,由于原子间的相互影响和π电子云的离域,引起分子能量降低、体系趋向稳定、键长趋于平均化,以及某些性质的变化等效应。

共轭体系主要有π-π共轭和p-π共轭两种。

1 电子效应在比较有机活性中间体稳定性中的应用例1:比较CH3CH2+和CH3OCH2+的稳定性。

虽然CH3和CH3O都有给电子的诱导效应,但由于CH3O中的氧上未共用电子对所占p轨道与中心碳正离子上的空的p轨道侧面交盖,未共用电子对离域,导致碳正电荷分散,使其更加稳定,如图1所示。

所以,稳定性:CH3CH2+<CH3OCH2+。

2 电子效应在比较有机物酸碱性强弱中的应用例2:下列负离子碱性从强到弱的顺序是(CH3)3C、CH3和(CH3)2CH都有给电子的诱导效应,但是由于其给电子能力的大小顺序是:(CH3)3C>(CH3)2CH>CH3,故其碱性顺序是:A>D>B>C。

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响有机化学反应中,电子效应指的是化学反应中发生的由有机物质的电子密度变化引起的变化。

电子效应被广泛应用于有机化学反应的机理研究和催化剂的设计,因为它对反应速率和化学选择性产生了重要影响。

本文将探讨电子效应对有机化学反应的影响。

电子效应是指有机分子中的化学键或原子所承载的电子密度的变化,其中包括原子的电子云、π电子云、碳离子或自由基等。

电子效应会影响有机分子的化学反应速率、热力学稳定性和化学选择性。

酸碱效应酸碱效应是指化学反应中,酸性或碱性参与物质的电子云的变化所引起的影响。

例如,将酸性试剂与负电性基团强的配体反应可以生成更稳定的盐酸盐。

另一方面,选择碱性试剂与弱碱性配体反应时,生成的盐酸盐将非常不稳定,因此反应不太可能进行。

因此,通过调节试剂和配体之间的电子云差异可以控制反应速率和反应选择性。

亲核取代反应亲核取代反应是指一个亲核试剂进攻一个无机卤素的取代反应。

亲核试剂的电子云可以弱化或加强反应物的化学键,从而影响反应速率和选择性。

例如,反式取代基团可以抑制亲核试剂的反应性。

与此相反,顺式取代基团可以增加亲核试剂的反应性。

因此,通过控制反应物的立体化学结构,可以调节反应速率和选择性。

共轭效应共轭效应是指由p电子云构成的宏观共轭体系对有机分子反应性的影响。

共轭体系的π电子云可以作为电子吸引基或电子施加基,从而影响有机分子的电子云密度。

例如,如果一个有机分子带有一个烯烃基团,那么这个烯烃基团的π电子云会与有机分子中邻近的原子之间的化学键相互作用,从而产生一种所谓的共轭体系。

在这种共轭体系中,π电子云扮演着电子吸引基的角色,从而使反应物的电荷分布发生变化,进而影响反应速率和选择性。

共价键的极性影响有机分子中的化学键可以具有不同的极性。

当一个极性键被弱化时,这将减少该键的偏移能。

同样,当一个极性键被增强时,这将增加该键的偏移能。

因此,通过调节化学键的极性,可以调节反应物的电子云密度和反应速率。

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响有机化学反应中,电子效应是非常重要的因素之一,它对于反应的速率、反应路线和产物的稳定性等方面都有着很大的影响。

在这篇文章中,我们将详细探讨电子效应对于有机化学反应的影响。

一、电子效应简介电子效应是指在有机分子中,由于共轭作用、空间效应等因素所引起的电子密度变化而产生的特殊效应。

电子效应一般可以分为两种类型:电子给体效应和电子吸引效应。

电子给体效应是指当一个原子或基团将电子提供给相邻原子或基团时,产生的对电子云密度的增加所引起的效应。

这种效应常常表现为原子或基团上的正电荷变小,其常见的例子包括碳基上的烷基和烯基。

电子效应对于有机反应速率的影响主要体现在两个方面:反应中间体的稳定性和反应活化能的变化。

1、反应中间体的稳定性在有机反应中,反应中间体是反应的必经之路,因此其稳定性对于反应速率具有重要影响。

一般来说,电子给体效应会导致反应中间体的稳定性增加,而电子吸引效应则会使反应中间体的稳定性降低。

以加成反应为例,当一个亲电性试剂加到一个烯烃上时,中间体一般是由亲电试剂和烯烃形成的共轭碳阳离子。

若烯烃上有一个电子给体基团,则共轭碳阳离子上的正电荷会分担给它,使得反应中间体稳定性增强,反应速率也会加快。

同样地,若烯烃上有一个电子吸引基团,则共轭碳阳离子上的正电荷会增多,使得反应中间体稳定性降低,反应速率也会变慢。

2、反应活化能的变化反应活化能是指反应前进的能量障碍,它对于反应速率也有着至关重要的影响。

电子效应通过影响反应活化能的大小和结构形式来影响反应速率。

通常情况下,电子给体效应会导致反应活化能的减小,使得反应速率加快,而电子吸引效应则会使反应活化能增加,反应速率变慢。

例如在亲核取代反应中,若取代基离原子核的电子密度较高,则取代反应的活化能会减小,反应速率也会加快。

而如果取代基离原子核的电子密度较低,则反应活化能增加,反应速率也会变慢。

电子效应也可以通过影响反应路径和中间体的性质来影响反应产物的形成和稳定性。

电子效应论文——有机反应中的电子效应

电子效应论文——有机反应中的电子效应

有机反应中的电子效应——有机反应机理作业班级:应用化学101班姓名:祖广权学号:2010014032在有机化学中,分子间中原子间的相互影响一般可以用电子效应和立体效应来描述,其中电子效应主要包括诱导效应和共轭效应。

所谓的电子效应顾名思义,就是通过改变分子中电子云密度的分布来影响分子的理化性质的。

下面我们将对两种相应进行讨论。

一、诱导效应当两个原子形成共价键时,由于原子的电负性不同,使成键电子云偏向于电负性较大的一方,从而形成极性共价键。

而这种极性共价键产生的电场将引起临近价键电荷的偏移。

如:C—F键形成的电场使第二个碳原子也带上部分的正电荷(σσ+),而第三个碳原子带有更小的正电荷(σσσ+)。

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(inductive effect),通常用I来表示。

例如:溴乙酸的酸性比乙酸的酸性要强,我们可以利用溴原子的诱导效应来解释。

我们知道溴原子的电负性比氢原子的电负性大,吸电子能力比氢原子强,所以在溴乙酸分子中,Br—C键上σ电子向 Br原子方向“偏移”,使C2原子变得带正电性,C2原子再通过C2原子影响O原子,结果在溴乙酸分子中O—H键的σ电子“偏向”O原子,加大了O—H键的极化度,从而有利于氢原子的电离,使酸性较乙酸增强。

显然溴原子的诱导效应是吸电子的。

甲酸的酸性比乙酸强,说明甲基的诱导效应与溴原子是相反的,是推电子的。

我们现在知道,诱导效应有拉电子和推电子之分,那么我们该如何判断一个原子或原子团是拉电子诱导效应还是推电子诱导效应呢?在讨论原子或原子团的诱导效应方向时,我们都以H原子作为比较标准,我们将饱和的H—C键的诱导效应规定为零。

当一个原子或原子团X取代了H—Cabc分子中的H以后,若X—Cabc分子中的Cabc 部分带了部分正电荷(常用σ+来表示)或正电荷增大,则X的诱导效应就是吸电子诱导效应或拉电子诱导效应,用-I表示。

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响

论电子效应对有机化学反应的影响1. 引言1.1 电子效应的定义电子效应是有机化学中非常重要的概念,它指的是共有化学键中电子的移动对分子性质和反应活性的影响。

在分子中,电子可以通过共价键的形式参与化学反应,并且对反应的速率和选择性起着至关重要的作用。

电子效应可以影响分子的电子密度分布,从而改变分子的极性和反应性。

电子效应涉及到电子的移动、共振、电子推移和拉屏效应等多种现象,可以细分为诸如电子给体效应、电子吸引体效应、电子偶极效应等不同类型。

在有机化学反应中,电子效应起着至关重要的作用。

它可以影响反应物的亲核性或亲电性,并且决定了反应的速率和选择性。

电子效应还可以影响反应的过渡态结构,并直接影响反应的反应机理。

理解和控制电子效应对于设计和优化有机化学反应至关重要。

在接下来的将详细探讨不同类型的电子效应在不同有机化学反应中的具体作用。

1.2 电子效应在有机化学反应中的重要性电子效应在有机化学反应中的重要性可以说是至关重要的。

在有机化学中,分子的行为往往受到电子的影响,而电子效应则正是描述了分子中电子在不同化学环境下的行为。

通过电子效应的研究,我们能够更深入地理解有机分子之间的相互作用和反应机制。

在有机化学反应中,电子效应可以影响反应的速率、选择性和产物稳定性。

在亲核取代反应中,电子效应决定了亲核试剂与受体分子之间的亲核攻击位置;在亦氨基反应中,电子效应则影响了亦氨基试剂与电子不饱和键之间的加成位置;而在亲电取代反应和求核取代反应中,电子效应则决定了反应底物分子中的亲电性和求核性基团在反应中的活性。

电子效应对有机化学反应的影响是多方面的,并且在不同类型的反应中发挥着不同的作用。

进一步研究电子效应有助于我们更深入地理解和预测有机化学反应的发生机理,从而为有机合成和药物设计等领域提供更多的理论基础和实践指导。

2. 正文2.1 电子效应的分类电子效应是有机化学中非常重要的概念,它指的是电子对分子性质和反应影响的现象。

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电子效应及位阻效应在有机化学中的应用一•引言在有机化学的学习中我们应该都碰到了这样或那样的问题,有些问题的答案需要我们死记硬背,但有些问题的解答则有章可循 •比如亲电加成的方向性,芳香族化合物的酸性,消去反应 的方向性等,只要我们掌握了电子效应和位阻效应在这些反应中所起的作用 ,那么这类问题便 迎刃而解了 •那么电子效应,位阻效应到底在有机化学中扮演着一个怎样的角色呢 ?二•电子效应与位阻效应的简介电子效应 是指电子密度分布的改变对物质性质的影响。

电子效应可以根据作用方式分为诱 导效应和共轭效应两种类型。

诱导效应1•诱导效应的定义一般以氢为比较标准,如果电子偏向取代基,这个取代基是吸电子的,具有吸电子的诱导 效应,用—I (Inductive effect )表示;导效应就很弱,可忽略不计了。

例如 H 3C —CH 2——CH2CH2——CH 2—Cl ,其中3表示微小,3 3表示更微小,依此类推。

诱导效应有叠加性,当两个基团都能对某一键产生诱导效应时,这一键所受的诱导效应是 这几个基团诱导效应的总和。

方向相同时叠加,方向相反时互减。

诱导效应只改变键的电子云密度分布,不改变键的本质。

无论所受诱导效应的大小和方向 如何,b 键仍是b 键,n 键仍是n 键。

3•诱导效应的强弱,取决于基团吸电子能力或斥电子能力的大小。

下列是一些能产生诱导效应的基团+ +吸电子基团:带正电荷的基团,女口: — OR2、— N R 3 ;卤素原子,如:—F 、— Cl 、— Br 、— I ;—O -、一 S -、一 C00-;饱和脂肪族烃基,如:—CR 3、一 CHR 2^ — CH ?R 、一 CH 3共轭效应1•共轭效应的定义体系中各个b 键都在同一个平面上,参加共轭的P 轨道互相平行而发生重叠,形成分子轨带氧原子或氮原子的基团,如:N02、> C 0、 C00H 、 OR 、 OH 、 NR2 .芳香族或—C 6 H 5' —C M R 、CR = CR 2X —CR 3 H-CR 3 —I 效应标准Y ——A CR 3 +I 效应2•诱导效应的特点诱导效应是沿b 键传递的,离吸(或斥)电子基团越远,效应越弱。

大致隔三个单键后,诱不饱和烃基,如:斥电子基团:带负电荷的基团,如:道。

由于分子内原子之间的相互影响,弓I起电子云密度平均化,体系能量降低的现象,又称电子离域效应。

2•共轭效应形成条件形成共轭体系的原子必须在同一个平面上;必须有若干可以实现平行重叠的 有一定数量供成键用的电子。

3•共轭效应的特点由于离域的n 电子可以在整个体系内流动,所以当共轭体系一端的电子密度受到影响时, 整个共轭体系每一个原子的电子云密度都受到影响,共轭体系有多长,影响的范围就多大,不 受距离的限制,也不是越远影响越小。

加需CH3—►CH =CH—CH =CH 一CH = CH 2例如: 3+ - + - + -s + s s s 33电子密度平均化、键长平均化、体系能量降低、稳定性增大(注:超共轭效应:当C -H b 键与n 键(或P 轨道)处于共轭位置时,也会产生电子的离域现象,这种 C -H 键『电子的离域现象叫做超共轭效应。

超共轭效应的大小,与p 轨道或n轨道相邻碳上的 C - H 键多少有关,C -H 键愈多,超共轭效应愈大。

但超共轭效应比共轭效应 弱。

)位阻效应 又称立体效应。

主要是指分子中某些原子或基团彼此接近而引起的空间阻碍和偏 离正常键角而引起的分子内的张力。

二.电子效应及位阻效应在有机化学中的应用1. 马尔科夫尼科夫规则 (以丙烯为例)诱导效应解释:甲基碳原子:Sp3杂化,双键碳原子:S P杂化;32SP 电负性< SP 杂化态,故甲基表现为向双键供电子。

1+Cf — CH==CH -------------- CH J -CHCH 3 仁*H X _2. 碳正离子稳定性活泼中间体碳正离子的稳定性来解释:碳正离子的稳定性与跟 超共轭效应越多,正电荷越分散,碳正离子越稳定。

例如:(CH3)3C +C-H b P 共轭效应9个 (CH 3) 2CHC-Hb P 共轭效应 6个 CH3CH2C-Hb -P 共轭效应 3个Ch3C_Hb -P共轭效应 0个P 轨道,且要 -CH s-CH CH 3Xb -p 超共轭效应的多少有关b - n 共轭效应解释:” (CH 3)3C+(CH 3)2CH+ Ch b Ch fCHt故:>>>3. 芳烃的定位效应与活化规律从大量的实验事实中可以归纳出:苯环上新导入的取代基的位置与亲电试剂无关,至于苯 环上原有取代基的性质有关,受苯环原有取代基的控制,这种效应称为定位效应。

并将取代基 大致分为两类:A:邻、对位定位基,使新基团主要进入邻、对位。

常见的有:-O 、-N ( CH 3)2、-NH 2、-OH -OCH 、-NHCOR -OCOR -CH 3( R )、-C 6H 5、-CH=CH 、-F 、-Cl 、 -Br 、-1等。

(一般使苯环活化,反应易于进行,卤素例外)B:间位定位基,使新基团主要进入间位。

常见的有:+NF 3、-NQ 、-CF 3、-CCI 3、-CN 、-SO 3H 、 -CHO -COR -COOH -COOR -CONH 等(均使苯环钝化)定位效应及活化规律的解释 例:-+NR 、-CCI 3-C — CI以上两个取代基虽然没有共轭效应, 低,不利于亲电试剂反应,特别是邻、对位降得更低,故只能在间位上反应。

例—CH3诱导效应:SP 3 < SP 2,甲基为供电子; (T -- n 超共轭,甲基向苯环供电子;两者作用的结果加强,使苯环上的电子云密度增加,故甲苯比苯容易反应;亲电取代时主 要上在邻、对位。

例一X (卤素)诱导效应:卤素的电负性强于碳,为吸电子的,使苯环的电子云密度降低; 共轭效应:卤素都有未共用电子对,它与苯环形成P —n 共轭,向苯环供电子,使苯环的电子云密度升高;但因为卤素原子半径大而共轭不好,因此供电子较弱。

两者作用的结果是诱导效应大于共轭效应,使亲电取代反应较难进行。

定位效应及活化规律的应用 如果苯环上已有两个取代基时,第三个基团进入的位置取决于原来两个基团的性质和位置。

1.不同类型的取代基:受邻、对位定位基支配。

2.相同类型的取代基:受强的定位基支配。

但吸电子的诱导效应很大,使苯环上的电子云密度降 NO 2NHCOCH3CH 3 NO 2 CH 3COOHCH 3NO 2CH 3ClCNNH 2 \A^CIT-OH > -CH3 -NH2 > -Cl -NO2 > -COOH4. 芳香族化合物酸性的判断芳香族化合物的酸性受到与芳环相连的其它基团的影响,当芳环上连有吸电子基团时,由 于共轭效应和诱导效应的影响,使的氧氢之间的电子云向芳环上移动,氧氢之间的电子云密度 减小,更易解离出氢离子,从而显示出更强的酸性。

相反,当芳环上连有给电子基团时,由于 共轭效应和诱导效应的影响,使的氧氢之间的电子云增大,氧氢之间的共价键增强,难解离出 氢离子,表现为酸性降低。

例:COOHCOOHCOOHIOHAAOHTOH吸电子诱导作用大 吸电子诱导作用中吸电子诱导作用小 给电子共轭作用大 给电子共轭作用小 给电子共轭作用大氢键效应吸电子作用大故可以得出酸性的顺序为:E1反应:取代基最多的烯烃超共轭效应最强,稳定性大,位能低其对应的第二步反应的过渡态的位能也较低;反应活化能较小(如下图)反应速率较快,因而在产物中占的比例也较大。

所以,E1反应的取向遵守扎衣切夫规律。

OHCOOHpka 2.98 5.扎衣切夫规律 pka 4.08 (消去反应的取向) pka 4.20CH 3OHNO 2COOHCOOHpka 4.57 O反应进程69 %31%因为过渡态(i )比过渡态(n )有较大的超共轭效应,所以过渡态(i )就较稳定,形 成时所需活化能小。

所以,E2反应的取向也遵守扎衣切夫规律。

5. ----------------- 共轭加成 迈克尔(Michael )反应迈克尔(Michael )反应:烯醇负离子与 a , 3 —不饱和羰基化合物的 1, 4 —加成反应。

其中能提供烯醇负离子的化合物有:OOIIIICH 3NO 2CH3C=NCH 3C —CH 2 —C — OC 2H 5O11C —OC 2H 5 / CH 2\C — OC 2H 5 O共轭体系有:故在有机化学中常利用迈克尔反应可以合成 1, 5-二羰基化合物。

并且用迈克尔反应和羟醛缩合一起合成环状化合物。

例:E2反应:其取向与过渡态紧密相关;可使烯烃稳定的因素也应使其相应的过渡态稳定。

C 2H 5O 二 H H CH 3CH 2 C C CH 3H Br _H H---OC 2H 5CH 3CH 2CH 2 - C — C~ HH HCH 3CH 2CH 二CHCH 3+CH 3CH 2CH 2CH=CH 2CH 2 二 CH —C 三N R — CH = CH — C —ORR- CH = CH —C — R例:KOHOCH 3+ CHPCH — C —CH 3OCH 3 OO||CH 2_C — CHO广广KOH6. 加成反应的立体化学O+ CH2^= CH—C — CH3羰基加成的格拉穆(Cram )规则:L > M > S主要产物 次要产物按说Nu 可以从羰基的两面进攻,但是 格拉穆(Cram )通过研究认为 Nu 是从羰基和最小的基团中间进攻,得到的产物比例最高。

1. CH 3Li2. H 3O +7. 化合物的手性手性是指实物和镜象不能叠合的一种性质。

例: CH 3CH 2CH CH 3OHL+S90% 10%H实物和镜象关系这种具有手性,实物和镜象不能叠合而引起的异构就是对映异构。

分子与其镜象是否能互 相叠合决定于分子本身的对称性,即分子的手性与分子的对称性有关。

对称元素: 对称面、对称中心、对称轴。

例:两个苯环可绕单键旋转,故可以在旋转的某一状态下具有对称面,所以其无手性。

两个苯环由于空间位阻效应太大而不能绕单键任意旋转,故既无对称中心又无对称面,所 以其有手性。

由此可以得出:若在同一苯环上连的两个大基团不同,整个分子既无对称中心又无对称面,具有手性;同理,当一个苯环上连有两个体积较大的取代基相同时,虽然两个苯环不能自由旋 转,但分子中有一个对称面,就无手性,无旋光性。

8亲核取代反应活性对S N2反应历程例:卤代物碱性条件下按S N2历程醇解反应的相对反应速率:CH 3Br > CH 3CH 2Br > CH 3CH 2CH 2Br > (CH 3)2CHCH 2Br > (CH 3)3CCH 2Br150 1 0.28 0.030 0.00000421. 电子效应的影响:烷基越多,供电子效应越大,a — C 上电子云密度越大, 不利于亲核试剂进攻,过渡态难以形成。

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