什么是诱导效应和共轭效应,卤素的诱导效应为什么比共轭效应强?

在单键和双键相互交替的共轭体系或其他共轭体系中,由于π电子的离域作用使分子更稳定、内能降低、键长趋于平均化,这种效应叫做共轭效应 。诱导效应和共轭效应都能使体系的电荷分散、能量降低、稳定性增加 。
但是两者的区别是诱导效应主要通过σ键传递,而且传递二三个原子后就迅速减弱到可以忽略不计 。共轭效应主要通过π键传递,能从共轭体系的一端传递到较远的一端 。共轭效应分静态共轭效应和动态共轭效应 。
静态共轭效应是在没有外界的影响下表现的一种内在性质 。例如,苯分子中各碳原子共平面,相邻π键交叠而成共轭,使6个碳碳键的键长平均化,使体系趋于稳定 。动态共轭效应是在外界条件(如试剂)影响下使分子中的电子云密度重新分配,分子的极性增大 。
例如,1,3-丁二烯跟卤化氢反应时,由于动态共轭效应使加成反应主要发生1,4-加成 。如果共轭体系中的取代基能降低体系的电子云密度,则这些基团有吸电子共轭效应,如—NO2、—CN、—COOH、—CHO、—COR等 。
如果取代基能增加共轭体系的电子云密度,则这些基团有给电子的共轭效应 。这类取代基如—NH2、—Cl、—OH等 。。

什么是诱导效应和共轭效应,卤素的诱导效应为什么比共轭效应强?

文章插图
卤素的诱导效应为什么比共轭效应强?
【什么是诱导效应和共轭效应,卤素的诱导效应为什么比共轭效应强?】个人认为:电子效应是依据原子或基团之间的电负性巨细来判别,电负性大的对电负性小基团产生的效应就是吸电子,反过来就是推电子 。共轭是有双键,三键,苯环等电子在气结构上能够活动,有π-π共轭,p-π共轭,σ-π超共轭,推和吸主要是跟电负性来判别的 。常见元素的电负性:氢 2.1 锂1.0 铍 1.57 硼 2.04 碳 2.55 氮 3.04 氧 3.44 氟 4.0钠 0.93 镁 1.31 铝 1.61 硅 1.90 磷 2.19 硫 2.58 氯 3.16溴 2.96碘 2.66卤原子的电负性大,是强吸电子基团,由于卤原子未共用电子对与苯环构成p-pi共轭的给电子效应不足以抵消其吸电子的诱导效应所引起的影响,所以总的结果就是使苯环钝化 。关于卤代苯要记住:生动性是受较强的诱导效应操控,二定位效应则受共轭效应操控 。关于卤代苯为何是邻对位替代的问题,可用共振理论来解说: 由卤代苯加成亲电试剂到终究得到反响产品中间有两个过渡态:pi -络合物sigma-络合物,这两者之间的转化是反响的决速步骤,对推电子基团EDG而言,间位替代构成的碳正离子中间体稳定性最差,因此活化能最高,反响最慢;对吸电子基团EWG而言,间位替代构成的碳正离子中间体稳定性最高,因此活化能最低,反响最快 。这些共振图能够自己画出来,一看就理解 。总归对卤素而言:会使邻对位上碳原子上的密度相对添加,虽然全体的电子云密度下降 。我不清楚你供给的这幅图中的几率是如何得到的,假如要用理论来算,我想是不可能的,你能够涉猎一些结构化学方面的书本,上面有许多的理论(主要是量子方面的)来算参加一卤素原子之后,苯环上其他碳原子上的电荷密度 。我想你供给的概率数据应该是根据原料加成之后得到的产品的比率 。我个人认为只需要剖析邻间对位碳原子为何亲电加成的概率不同 。横向比较:有F到I替代概率越来越高,由于由F到I,由于共轭效应苯环上的电子云密度逐步添加,有利于亲电替代; 纵向比较:即邻间对位碳原子上的替代概率,以邻对位概率最大,间位最小;关于邻对位,由于邻位碳原子与卤原子接近有空间位阻效应,所以概率要低于对位; 至于为何对位受共轭效应的影响,就如同前面叙及的那样:共轭效应决议加成的方位,而诱导效应断定加成的难易程度,由于诱导效应决议着苯环上电子云的密度 。从图上你也能够看出:由F到I邻间对位上加成的概率,特别是邻对位的概率越来越趋于相同,这就是由于卤原子共轭效应的效果 。