高等有机化学第一章 联系客服

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显然,用诱导效应无法解释这一结果。这里必定存在着其它影响因素,主要是由于存在C-Hσ键与π键的离域,也即超共轭效应。甲苯有三个C-Hσ键与苯环π体系共轭,乙苯有两个,异丙苯只有一个,而叔 丁基苯则没有C-Hσ键与苯环共轭,因此得到上述相对速度的顺序。

C-Hσ键与p轨道的共轭可以从正碳离子和自由基的稳定性比较中观察。 烷基碳正离子稳定性顺序 3°>2°>1°>CH3+ 烷基自由基的稳定性顺序 3°>2°>1°>CH3

烷基超共轭效应的强弱,由烷基中与不饱和键处于共轭状态的C—H键的数目而定,随着σC--H键数目的增多,超共轭效应增强。如:

超共轭效应:在C-H键中,由于σ电子离域引起的一种电子效应,与ππ共轭或pπ共轭作用很不相同。

§1-3 结构和性能 取代基效应 场效应和空间效应

空间效应:分子内多基团之间或两 个分子相互接近时,由于基团之间 的非键相互作用所引起的取代基效 应。

场效应

分子中原子之间相互影响的电子效应,不是通过键链而是通过空间传递的,称为场效应(field effects)。场效应和诱导效应通常难以区分,它们往往同时存在而且 作用方向一致,实际上场效应是诱导效应的一种表现形 式,所以也把场效应和诱导效应总称为极性效应。但在 某些场合场效应与诱导效应的方向相反,从而显示出场 效应的明显作用。 [例1]邻氯苯基丙炔酸的酸性比氯在间位或对位的小。

[例2]顺、反丁烯二酸第一酸式电离常数和第二酸式电离常数的明显差异。

由于羧基吸电的场效应,使顺式丁烯二酸的酸性比反式高,但在第二次电离时,却由于 -COO-负离子供电的场效应,使顺式的酸性低于反式。如果单 从诱导效应考虑,两者应没有区别。 空间效应

分子中原子之间的相互影响并不完全归结为电子效应,有些则是与原子(或基团)的大小和 形状有关,这种通过空间因素所体现的原子之 间的相互影响通常称为空间效应,或叫立体效 应(steric effects)。

芳香性概念 芳香性的涵义 Ⅰ.分子高度不饱和 Ⅱ.高度稳定:

① 难加成②难氧化 ③易亲电取代 Ⅲ.相当大的共振能(离域能),分子能量低 Ⅳ. NMR存在反磁环流:

在外界磁场的作用下,产生一个与外界磁场方向相反、并与环平面垂直的磁场,使环外质子的化学位移向低场移 动(δ值较大)

芳香性的表现归结为:独特的化学反应性能;独特的热力学稳定性和独特的光谱性质(主要是NMR)

什么样的化合物具有芳香性?

1).从实验上判断一个化合物是否具芳香性,主要是用NMR测定分子的化学位移:芳环外的H比一般烯键上的氢原子的化学位移明显地移向低场(δ值较大)

2).利用键长判断芳香性:芳香性分子的C-C键长在0.138-0.140nm,且沿环周围的键长非常均匀。

2、休克尔规则(从理论上揭示了结构与芳香性的关系)

平面共轭多烯烃,当π电子数为4n+2时(n=0,1,2,3‥), 体系具有芳香性。(0≦n≦5) 该规则可判断芳香性的有无,但不能说明芳香性的大小, 后者可根据共轭(振)能(或离域能)判断。