电子效应
电子效应
CH2 CH CH CH2 4个 C 原子都是 sp2 杂化，
C－Cσ键： sp2–sp2 交盖， C－Hσ键： sp2–1s 交盖，
所有的原子共平面。 键角：120°。
1,3–丁二烯的
结构示意图
定域键
离域键
第5页
p 轨道
1,3–丁二烯的分子轨道
第6页
（1）共轭体系的分类
① π,π-共轭
第11页
（3） 推电子和吸电子共轭效应
推电子共轭效应(+C) ：
若有p电子朝着双键方向移动，则为推电子+C.
X CCCC
吸电子共轭效应(-C)：
推电子共轭效应用+C表示
电负性强的元素吸引电子，使共轭体系的电子云 向该元素偏移，呈吸电子共轭效应.
CCCO
吸电子共轭效应用-C表示
第12页
小结
A.共轭效应产生的条件：
第26页
（4）共振式的应用
比较物质的稳定性 预测反应的进行（产物有几种可能）
第27页
（1）共振论的基本概念
共振论是鲍林(L.Pauling)于20世纪30年代提出。
共振论认为：不能用经典结构式圆满表示其结构 的分子，其真实结构是由多种可能的经典极限式叠 加(共振杂化)而成的。
必须明确指出：真正的杂化体是一个单一的物质，决
不是几个极限式的混合物。
真实分子的能量比每一个共振极限式的能量都要低。 如共振杂化体由几个等同的经典结构式组成，则真实分 子的能量往往特别低，分子也就越稳定。
δ+
δ-
CH2 CH2 CH2
Cl
3
2
1
δ+δ-
Y--- C
C---H
电子效应
电子效应
分子中原子间是相互影响的，实质 可用电子效应和立体效应描述。
电子效应： 电子云分布对性质产生的影响。 包括诱导效应和共轭效应。 立体效应：空间结构对性质的影响。
1.诱导效应（I）
多原子分子中，
H
H C H
H C H
一个键的极性会影响
H
3
C
H
2
1
Cl
分子中的其它部分， 诱导其它共价键极化，使分子的电子云密 度发生一定程度的改变，电子发生偏移。
共轭体系的能量降低，趋于稳定
烯烃的稳定性可用氢化热数值说明，分子中每 个碳碳双键的平均氢化热越小，分子就越稳定。
CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3
CH2 CH CH CH2
125.2kJ· mol-1
126.8kJ· mol-1x2=253.6
238.9kJ· mol-1 离 域 能
动态共轭效应的特征
共轭体系特点：
共平面性 在参与共轭体系的所有原子 均在同一个平面内，这样才能使P轨道相互 平行而发生重叠。 键长趋于平均化 由于电子云分布的改 变，使键长趋于平均化。体系较稳定 由于 内能低，分子更稳定。 由于电子的离域，常伴有电荷疏相间现 象，在有外电场作用下，发生交替极化。
判断下列结构式哪些能具有共轭体系？
① ②
CH3 CH2 CH CH CH CH2
CH2 CH CH2 CH CH CH3 ③ H3C CH CH CH CH CH CH CH3 ④ CH2 CH CH2 Cl
⑤ ⑥
CH2
CH
+
CH2
⑦
CH2 CH Cl CH2 CH CH2.
化学反应中的电子效应
化学反应中的电子效应化学反应是化学学科中最为基本、最为重要的研究对象之一，化学反应涉及的范围非常广泛，其中电子效应是化学反应中至关重要的一环。
电子效应是指化学反应中电子对反应的影响，不同的电子在不同的位置、状态、种类等情况下，其对反应过程的影响也不同。
一、电子对反应的影响电子在化学反应中的作用主要表现为它们所具有的电荷和动能。
电荷在反应中是用来催化或减缓反应的，而动能则是用来提供化学反应所需的活化能（也称为反应能垒）。
对于一个原子而言，如果外层电子较少，其对周围原子的影响就会比较小，因而在反应中的作用也比较弱。
相反，如果一个原子外层电子数量较多，其对周围原子的影响就会很大，因而在反应中的作用也会相对较强。
二、电子云重叠作用在化学反应中，电子云重叠作用对反应进程具有重要影响。
电子云重叠作用是指化学反应中两个不同的原子或分子互相靠近而固定在一起的现象。
在这种情况下，两个原子或分子的电子云会重叠部分区域，形成新的化学键。
这种新的化学键的形成过程常常会涉及到活性中间体，这些中间体常常是反应过程中的瓶颈，影响反应进程。
三、共价键的形成在化学反应中，原子核之间的共价键的形成也必须经过电子云的重叠。
当两个原子或分子之间有成对的电子重叠时，它们会共享一个原子核。
这时，这个相对稳定的化学键就会形成。
共价键的大小和方向取决于原子之间的距离和角度。
四、反应机理的揭示反应机理是指化学反应中各个阶段发生的具体步骤以及其所处的能量状态。
反应机理对于理解反应的本质和寻找新的反应途径、提高反应效率等，具有重要的意义。
电子效应是反应机理揭示的重要方面之一。
正是因为电子效应的存在，才有了各种新的化学反应机理的发现，这些反应机理大大扩展了化学反应的应用范围。
总之，电子效应是化学反应中不可或缺的一环。
对于化学家来说，只有深入了解电子效应的本质、作用和机理，才能更好地掌握化学反应的规律，发现新的化学反应途径和提高反应效率。
电子效应
二、键诱导效应
当形成键的两端原子存在电负性差异时， 键电子云偏向于电负性强的一端。
R CO
R
R CO
R
Rδ C
Oδ
R
R CO
R
δδ C=O
:易亲核加成, 亲核试剂先进攻
Cδ+,
Cδ+活性 大于 Oδ - (O形成 八 e 稳定) 区别： C=C : 富电子体系, 烯烃易亲电加成
诱导效应的理论解释： 电负性差 ： C=C : SP2 杂化 （1/3 S + 2/3 P），离
核近，C 电负性：2.62 C : SP3杂化 (1/4S +3/4P), 离核远,
C 电负性 :2.50
静态诱导效应可以通过元素的电负性强弱给予判 断。而动态诱导效应（即在外电场作用下的瞬间极 化），不但与电负性有关，还与原子的极化率有关， 即在外电场下核外电子云的变形能力。
H
CH2
C
CC
H
H H
+
CH
CH2
2 ： 共轭效应----共轭体系中存在的特殊电子效应 ——共轭体系中分子内原子间的相互影响，引起
电子云密度分布“ 平均化” ，键长趋于“ 平均化” ，体 系能量降低的效应。
共轭效应的特点： ①：三个或三个以上共平面原子， P 轨道对称轴互相平行。 ②： 电子云密度 “ 平均化” ，导致键长 “ 平均化” ③：共轭体系受外界电场影响时， π 电子云发生转移，共
三. 共轭体系与共轭效应
例: 共轭二烯烃 (重要) : CH2=CH-CH=CH2
高考专题复习 高中化学电子效应应用
专题电子效应在共价键中，因成键原子的电负性不同，吸引电子的能力不同;或因分子的结构和成键方式的影响，电子云往往不是均匀地分布在成键原子周围，会出现电子云偏向某个原子，或发生电子云“离域”(绕多个原子核运动)。
这种电子的偏向或离域，称电子效应。
电子效应主要有诱导效应和共轭效应。
一、诱导电子效应:分子因成键原子的电负性不同，电子云偏向电负性大的元素，出现正负电荷中心不重合的现象，称诱导电子效应（I）。
电子云偏向电负性大的元素，为“吸电子”诱导效应(-I);电子云偏离的元素，为“给(推)电子”诱导效应(+I)。
如:效应基团推电子-R（烷基）吸电子-X、-OH、-OR、-NH2、-NO2、-SH、-SR、-CX3等原子的电负性越高，对应的基团吸电子诱导效应也会越强。
-C≡CH> -CH=CH> -CH2CH3对于不同杂化状态的碳原子来说，s成分越多，其吸电子能力越强诱导效应的特点:诱导效应可沿碳链的σ键依次传递，强度迅速减弱。
σ+表示部分正电荷，σσ+表示微弱的正电荷，一般超过3个σ键以后影响几乎消失。
因此通常只考虑与官能团直接相连的第一个碳原子所受的影响(即α-C的影响)。
形象地说，导效应是短程的，也是永恒的。
二、共轭电子效应:1、共轭体系及分类:分子中，多个相互连接的原子，各提供一条P轨道，两两间彼此平行重叠形成的π键称共轭π键(大π键)。
具有共轭π键的分子，其共轭部分又称共轭体系。
有共轭体系的分子，π电子云分布在参加共轭的原子上，称π电子的离域。
形成条件单双键交替或双键与苯环双键（苯环）相连的原子上的p轨道与π键的p轨道共轭效分类π-πp -πp -p例CH2=CH2稳定性顺序为π-π> p -π> p -p（1）π -π共轭：如:1,3-丁二烯。
实测分子在同一个平面上,4个碳原子都采取SP2杂化，每个C上未杂化的P轨道与该平面垂直，彼此间平行重叠成π键。
如图所示:共轭的结果：分子中4个碳原子提供4条P轨道，4个电子，形成共体系，表示为π44电子云围绕分子中的4个碳核运动(离域)，有平均化趋势:在分子中的C2和C3间有π键性质，碳碳键键长也趋于平均化。
第3章电子效应[1]
![第3章电子效应[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7f14d8c65fbfc77da269b1fe.png)
当C－H键与双键碳相连时， C－H键的强度减弱，H原子的 活性增加。 羰基化合物的α－C 原子 的H原子在取代反应中是活泼 的
p p
H1s
sp 3
H H C CH O H
H H
C
π
H C Cσ H Hσ C C C
-超共轭体系
σ
H
C－H键上的σ电子发生离域，形成σ-π共轭。σ电子已经 不再定域在原来的C、H两原子之间，而是离域在C3－C2之 间，使H原子容易作为质子离去, 这种共轭强度远远弱 于π-π, p-π 共轭。 σ-π共轭使分子的偶极矩增加：
电子效应(Electronic effect)：
分子中的某个原子或原子团对整个分子或分子中其它部分产生的影响.
第二章. 电子效应和空间效应 (σ， π) 诱导效应
电子效应 共轭效应 超共轭效应
( π-π, p-π)
(σ- π,σ- p)
取代基效 应
场效 应 空间效 应
空间传递 （立体效应）
(一). 诱导效应 (Inductive effect)
•
烷基的诱导效应是供电的还是吸电的？要依具 体情况而定。 • 1、要看它与什么原子或基团相连，当它与电负性 较强的原子或基团相连时，烷基表现为供电性。 • 2、与测定的方法和反应的条件也密切相关。在溶 液中测定乙酸的酸性比丙酸强，但在气相中测定， 结论正好相反，丙酸的酸性比乙酸强，在溶液中 测定时CH3CH2COO—负离子与体积较小的 CH3COO—负离子比较，溶剂化作用受到空间因 素的抑制，溶液中测定时丙酸的酸性较弱。
与诱导效应类似，动态因素在反应过程中，往往是起主导作 用的，例如氯苯在静态下，-I效应是大于+C效应的，从偶极 矩的方向可测得。
第六部分 电子效应
第六部分 电子效应有机化合物分子中，成键电子密度的分布是决定化学反应类型，反应部位，反应活性及产物稳定性的主要因素之一。
共价键中电子密度的分布状况，不但决定于键合原子的电负性，而且还受分子内部邻近共价键的极性和外界环境的影响。
这种由于内外因素影响而使共价键中的电子密度分布状况发生改变（或者说成键电子云发生偏移）的作用，称作电子效应。
电子效应主要有诱导效应和共轭效应两种。
一、 诱导效应的产生1. 诱导效应由于电负性不同的原子或基团的影响，而使邻近共价键的极性发生改变的效应，称作诱导效应，记作I 。
电负性比氢原子大的原子或基团，具有吸电子能力，叫吸电子基团；电负性比氢原子小的原子或基团，具有给电子（或斥电子）能力，叫给电子（或斥电子）基团。
由吸电子基团引起的诱导效应称作负诱导效应，记作－I ；由给电子（或斥电子）基团引起的诱导效应称作正诱导效应，记作＋I 。
由分子结构本身具有的诱导效应称作静态诱导效应（永久的）；受外界环境影响而产生的诱导效应称作动态诱导效应（暂时的）。
2. 诱导效应的特点（1） I 的强弱以氢为标准，基团的电负性与氢原子的电负性相差越大，I 越强。
基团的吸电子能力的强弱次序（略，见第二类定位基） 基团的给电子能力的强弱次序（略，见第一类定位基）（2） I 的传递I 可沿σ共价键依次传递，并随距离的增大迅速减弱。
通常经过三个原子后，即可忽略不计。
（3） I 具有叠加性如果有几个基团同时对某一共价键产生诱导效应，这个键所受的诱导效应是这几个基团产生的诱导效应的向量和。
二、 共轭效应1. 共轭体系共轭效应存在于共轭体系中，凡能发生电子离域，形成大π键的结构体系叫共轭体系。
共轭体系有以下几种：（1）π-π共轭RCH =CH -CH =CHR 'RCH =CH -CH =OCH =CHRN =OO（2） p-π共轭可分为多电子、缺电子、等电子三种情况。
例：（3）σ-π超共轭 例：（4） σ-p 超共轭 例：形成共轭体系的必要条件是：形成大π键的三个或三个以上原子共平面，且每个原子都有一条垂直于该平面的P 轨道，或与P 轨道邻近的饱和碳上具有碳氢σ键。
电子效应——精选推荐
电⼦效应电⼦效应：共轭效应、诱导效应、超共轭效应。
⼀、共轭效应共轭体系： π-π共轭：π键 + π键（双键/三键 + 单键 + 双键/三键）。
例： CH2=CH-CH=CH2（1,3-丁⼆烯）：C=C（碳碳双键） + C=C（碳碳双键）π-π共轭。
CH2=CH-CHO（丙烯醛）：C=C（碳碳双键） + C=O（碳氧双键）π-π共轭。
CH2=CH-CN（丙烯腈）：C=C（碳碳双键） + C≡N（碳氮三键）π-π共轭。
p-π共轭：p轨道 + π键。
多电⼦p-π共轭： 例：CH2=CH-Cl（氯⼄烯）：3原⼦4电⼦。
等电⼦p-π共轭： 例：CH2=CH-CH2·（烯丙基⾃由基）：3原⼦3电⼦。
缺电⼦p-π共轭： 例：CH2=CH-CH2+（烯丙基碳正离⼦）：3原⼦2电⼦。
p-p共轭：p轨道 + p轨道。
例：C=O（羰基）。
共轭效应： 正效应（推电⼦效应/+C效应）： 例：C=C（碳碳双键）、-CH3（甲基）。
负效应（吸电⼦效应/-C效应）： 例：C=O（碳氧双键）、-CN（氰基）、-NO2（硝基）。
性质： ①共平⾯（sp2）。
②体系能量降低（共轭能/离域能）。
③键长趋于平均化（单键变短，双键变长）。
④正负电荷交替出现。
⑤沿共轭链传递，⼤⼩不变。
⼆、诱导效应共价键：极性共价键（同种元素）、⾮极性共价键（不同种元素）。
元素电负性差越⼤，极性越⼤。
电负性：s > sp > sp2 > sp3。
偶极矩：键偶极矩（键矩）、分⼦偶极矩。
物理意义：描述共价键/分⼦极性⼤⼩的物理量。
定义：电荷中⼼的电荷量与电荷中⼼之间的距离之积。
标⽮性：⽮量。
⼤⼩：µ = qd。
µ：偶极矩。
q：电荷中⼼的电荷量。
d：电荷中⼼之间的距离。
分⼦偶极矩 = 键偶极矩（键矩）的⽮量和。
单位： 国际单位：库·⽶（C·m）。
常⽤单位：德拜（德，D）。
3.2 有机化学中的电子效应
3.2 有机化学中的电子效应诱导效应共轭效应超共轭效应3.2 有机化学中的电子效应电子效应: 有机分子中某个基团的存在, 使某种结构中的电子云发生了偏移的现象。
诱导效应（inductive effect ）共轭效应（conjugation ）超共轭效应（hypercongjugation ）场效应（field effect ）电子效应（详见“羧酸及其衍生物”)3.2 有机化学中的电子效应一、诱导效应诱导效应(inductive effect)( I ):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。
诱导效应特点：1）电子云沿原子链传递；2）诱导效应随着距离的增长迅速减弱，一般只考虑三根键的影响；3）诱导效应是一种永久效应。
一、诱导效应氯的电负性大于碳原子，导致α-C 带正电性，Cl 原子带负电性；同理, γ-碳原子带更少的部分正电性, 用“δδδ+”表示。
由于α-碳原子带部分正电性, 其电负性大于β-碳原子, 故α-碳原子与β-碳原子间的成键电子对略偏向α-碳原子, 以致β-碳原子带较少的部分正电性, 用“δδ+”表示；CH 3CH 2CH 2CH 2Cl δ+δ-δδ+δδδ+αβγ一、诱导效应诱导效应的方向：给电子的诱导效应+I electron-donating inductive effect吸电子的诱导效应-Ielectron-withdrawing inductive effect 标准诱导效应一般以乙酸的α 氢为比较标准。
H-CH2COOH取代基的电负性小于氢的, 叫给电子基, 用“+I ”表示; 反之叫吸电子基, 用“-I ”表示。
3.2 有机化学中的电子效应一、诱导效应诱导效应大小的一般规律：①与碳原子直接相连的原子，若为同一族，吸电子诱导效应随原子序数增加而降低；若为同一周期，则从右到左吸电子效应降低。
-F > -Cl > -Br > -I-OR > -SR-F > -OR > -NR2> -CR33.2 有机化学中的电子效应一、诱导效应诱导效应大小的一般规律：②碳原子与不同杂化状态的同一元素相连, s成份越多, 吸电子能力越强。
电子效应
稳定。
(3) 共轭体系在外电场的影响下，将发生正、 负电荷交替传递的现象，并可沿碳链一直传递下 去，它不因碳链的增长而减弱。
C H3C H=C H C H=C H2
δ
+ +
δ
δ
δ
(+
常见原子或基团的电性效应：
R+I，+C 在所有类 型的分子中诱 导（I）效应都 总是存在的； 而共轭（C） 效应并不是在 所有类型的分 子中存在，只 有在共轭体系 中才存在。
2
4 5 6
2.乙烯型卤代烃中碳卤键的活性 卤素原子上含有一对电子的p轨道 与π键的p-π共轭使碳卤键增强
H H
C
C
Cl H
用共振论的语言描述:
CH2
CH Cl
CH2
CH Cl
因而,碳卤键在反应中不易断裂。
3.烯丙基卤素的反应性
RCH CH CH X R
RCH CH CH R
有p-π共轭存在，稳定。
XHORON02CNNH2-
-I，+C
-I，+C -I，+C -I，-C -I，-C -I，+C
（三）几类典型的共轭体系
1. π ,π - 共轭体系 由π电子的离域所体现的共轭效应，称为π， π - 共轭体系。 π ,π - 共轭体系的结构特征是：双键、单键、
双键交替连接。组成该体系的不饱和键可以是双
给电子诱导效应：+I 吸电子诱导效应：-I 如：烷基
如：卤素、羟基
比较标准：
H
在H前面的是吸电子基团，在H后面的是斥电子集团 沿共价键传递；衰减很快，一般不超过三个碳原子；具有加和性；
有机化学 电子效应
电子效应电子效应分为：诱导效应、共轭效应、超共轭效应 一、诱导效应1概念：有机物分子中，由电负性不同的取代基的影响沿着键链传递，使分子中电子云密度而偏移的效应，用I 表示。
2分类：吸电子诱导效应：电负性大的原子或原子团使分子其余部分的电子云密度降低推电子诱导效应：电负性小的原子或原子团使分子其余部分的电子云密度升高3注意（1）与分子结构有关，永久性的（2）只能沿着σ键传递，随距离增加而迅速减小，一般超过3个σ键不再考虑 （3）只涉及电子云密度的改变，并不造成共用电子对单独属于某一原子的情况 （4）引起键极性的改变，键的极性改变一般是单一方向的，不会产生极性交替的现象 4相对强度（1）通过测定取代酸解离常数确定 （2）测定偶极矩确定 （3）NMR 化学位移确定（化学位移越大，电子云密度越低） ☆5影响取代基诱导效应相对强度的因素 （1）周期律→电负性①同一周期吸电子诱导效应从左向右增加 例 ―CR 3< ―NR 2< ―OR < ―F②同族吸电子诱导效应从上而下降低 例 ―F > ―Cl > ―Br > ―I （2）电荷带正电荷的基团比同类型的不带电荷的基团吸电子能力强得多X C δδδδδδYC C δδδδ带负电荷的基团比同类型的不带电荷的基团给电子能力强得多（3）价键饱和程度不饱和程度高的同种原子吸电子能力强（s 成分越多，碳的电负性越强） 吸电子诱导效应：二、共轭效应 1概念三个或三个以上相邻原子P 轨道相互平行重叠，形成一个大π键，称为共轭体系。
π电子围绕三个或更多的原子运动，称为离域。
电子通过共轭体系传递并引起体系性质改变的效应称为共轭效应，用C 表示。
2基本类型（1）π−π共轭体系 多个饱和键之间的共轭体系（单间与不饱和键相间）（2）p −π共轭体系 不饱和键与相邻原子p 轨道之间的共轭体系3注意（1）共轭效应起源于共轭体系中π电子的高度活动性 例 聚乙炔导电 （2）传到距离：从共轭体系的一端，沿共轭键传递到另一端（3）传递方式：沿着共轭键传递→共轭键电子云密度平均化（键长平均化） （4）极性交替 电子在共轭链中传递时，出现电荷密度高低不同的交替现象C CR CR CR CR CR >>222CH 2CH CH CH 2CH 2CH CHNH CH 2CHCHO CCCH CH 2CCCH CHCCH 2CHN CH 2CHCl 2CH CH 2CHCH 2CHCH 2COX O CO(R)（5）共轭体系中，电子的运动范围扩大，体系的能量降低；共轭体系越大，体系越稳定；共轭结构有利于分子整体结构的稳定。
电子效应
电子效应：诱导效应、共轭效应、场效应等一．诱导效应1．基础知识存在于不同的原子形成的极性共价键中如：X d- ←A d+在多原子分子中，这种极性还可以沿着分子链进行传递X d- ←A d+ ←B dd+ ←C ddd+Y d+→A d- →B dd- →C ddd-由于原子或原子团电负性的影响，引起分子中电子云沿σ键传递的效应称为诱导效应。
这种效应经过三个原子后其影响就很小诱导效应的方向，是以氢原子作为标准。
用－I表示Y d+ →d-CR3H—CR3 X d- ←d+CR3+I效应比较标准－I 效应+I诱导效应与-I诱导效应相反。
具有+I效应的原子或原子团与碳原子成键后，可使电子云偏向该碳原子。
正诱导效应用+I表示。
例：C H3C H3C CH H常见的具有+I 效应的基团有：―O―＞(CH3)3C―＞(CH3)2CH―＞CH3CH2―＞CH3―＞D―常见的具有－I效应的基团有：―CN，―NO2＞―F ＞―Cl ＞―Br ＞―I ＞RO―＞C6H5―＞CH2=CH―一般来说，诱导效应的强弱变化有以下规律：A．同一族的元素随着原子层的增加而吸电子诱导效应降低。
如：—F > —Cl > —Br > —I—OR > —SR—NR2 > —PR2B．同一周期的元素从左到右吸电子诱导效应增加。
如：—F > —OR > —NR2 > —CR3C．不同杂化状态的碳原子以s轨道成分多者吸电子能力强。
（sp>sp2>sp3）反映在基团方向时，如：D．带正电荷的基团具有吸电子诱导效应，带负电荷的基团具有给电子诱导效应。
与硫直接相连的原子，具有共价键，有强的吸电子诱导效应。
上面为静态分子中所表现出来的诱导效应，称静态诱导效应，它仅与键本身的极性有关。
另外，在化学反应中，由于分子受到许多外界条件的影响，例另一分子的影响，其它进攻试剂的影响，溶剂的影响等等。
在外界电场的作用下，分子会发生诱导极化，这种在外界电场影响下在化学反应时才表现出来的诱导效应称为动态诱导效应。
电子效应与有机反应机理
电子效应与有机反应机理导语：有机化学作为化学领域的重要分支，研究有机化合物的合成、性质及其反应机理。
电子效应作为有机反应机理的重要一环，对有机化学的发展起着至关重要的作用。
本文将探讨电子效应在有机反应机理中的应用及其背后的原理。
一、电子效应的基本概念在有机化学中，电子效应描述了电子在有机分子中的分布和运动对反应过程的影响。
具体来说，电子效应可以分为两类：极化效应和共轭效应。
1. 极化效应极化效应是指由于化学键的极性引起的分子内电子密度的不均一分布。
常见的极化效应有电子给体效应和电子受体效应。
电子给体效应是指通过一个原子或官能团将电子提供给另一个原子或官能团，使得其电子密度增加。
例如，氨基官能团中的孤对电子可以提供给邻近的双键碳原子，增加其亲电性，促进亲电性反应的进行。
电子受体效应与电子给体效应相反，是指通过一个原子或官能团吸收周围的电子，使得其电子密度减少。
典型的例子是硝基官能团，它可以通过共轭效应吸引邻近双键碳原子附近的电子，增加其亲核性。
2. 共轭效应共轭效应是指通过共轭体系中的π键和非相邻原子或官能团之间的电荷分布的相互作用产生的电子效应。
通过共轭作用，π键附近的电子可以在共轭体系中自由传递，使得反应更容易进行。
共轭体系由相邻的多个双键或芳香环组成。
典型的共轭体系有共轭二烯、芳香环、烯醇体系等。
共轭效应可以显著影响分子的稳定性、反应速率以及反应产物的形成。
二、电子效应在有机反应中的应用电子效应作为有机反应机理中的基础理论，广泛应用于有机合成和反应设计中。
1. 亲电取代反应亲电取代反应是有机化学中最为常见的反应之一，对于该类反应，电子给体效应和电子受体效应起着关键作用。
以亲电取代反应中的酯化反应为例，酯基中的羰基碳在反应过程中会受到来自亲电试剂的进攻，而电子给体效应将增加酯基碳的亲电性，促进反应的进行。
2. 共轭加成反应共轭加成反应是指在共轭体系中，双键或多键附近的π电子参与到反应中，从而引发新的键形成。
高中化学竞赛-电子效应
高中化学奥林匹克竞赛辅导元素电负性表电子效应电子效应分为诱导效应、共轭效应、超共轭效应、场效应。
一、诱导效应诱导效应是电子效应的一种，是由路易斯首先提出的。
诱导效应是指在有机化合物分子中由于原子的电负性差异，导致σ键电子的移动，使分子中的电子云密度分布发生变化。
这种因分子中原子或基团的极性（电负性）不同而引起成键电子对向电负性大的方向移动的现象称为诱导效应，其特点是能沿分子链传递且迅速减弱。
如氯丁烷分子中，取代在碳原子上的氯原子的电负性较强，C-Cl键产生偶极，使与氯原子连接的第一个碳原子(α–C)产生部分正电荷(δ+)，也使第二个碳原子(β-C)带有部分正电荷，第三个碳原子(γ-C)带有部分更少的正电荷，依次影响下去。
这种影响的特征是沿着碳链传递，随着碳链的增长而迅速减弱，一般传递到第三个碳原子这种影响就忽略不计了。
(其中δ表示微小，δδ表示更微小，依次类推)诱导效应是一种静电作用，共用电子并不能完全转移到另一原子上，只是电子云密度分布发生变化，即键的极性发生变化。
由极性键所表现出的诱导效应称作静态诱导效应( Is)，而在化学反应过程中由于外电场（如溶剂、试剂）的影响而产生键的极化称作动态诱导效应(Id)。
实验测得原子或基团的吸电子能力顺序为：1.吸电子诱导效应(–I)和给电子诱导效应(+I)静态诱导效应通常采用烷烃H-CR3上的氢作为比较标准，规定其为0。
如果用电负性较碳原子小的Y取代了H-CR3上的氢原子，化合物Y-CR3中-CR3部分的电子云密度比H-CR3中大，Y 叫做给电子基团。
由给电子基团引起的诱导效应叫做给电子诱导效应(+I)。
如果用电负性较碳原子大的X取代了H-CR3上的氢原子后，化合物X-CR3中-CR3部分的电子云密度比在H-CR3中的小，X叫做吸电子基团。
由吸电子基团引起的诱导效应叫做吸电子诱导效应(–I)。
2.吸电子诱导效应(–I)和给电子诱导效应(+I)的相对强度静态诱导效应的强弱与取代基或原子的电负性强弱相关。
(完整版)基础有机化学——电子效应
把正负电荷重心提取出来
-
+
偶极电场中的分子链
δδ
δδ
δδδ
Cl CH2 CH2 CH3
A、在碳链上（X轴）极性共价键（偶极）的电场随距 离r的增大而减小； B、碳碳键的极化与电场强度成正比； C、键的极化与键电子的偏移成正比； D、碳上带正电荷与电子偏移成正比。
诱导效应的定义
由于原子或基团电负性的影响沿着分子中的键传导， 引起分子中电子云按一定方向转移或键的极性通过键链 依次诱导传递的效应称为诱导效应（inductive effects）或 I效应。
电子在电场中受到电场力的作用，原来的 平衡被打破，电子将向电场力的方向移动，同 时F核将增大，重新形成新的平衡。
键电子在电场中的行为
电子 原子核
F电
F核
电场E方向
显然，若F核远大于F电，电子移动量小，也就是 电子云的变形小。若F电相对于F核较大，则电子云的 变形大。
F核与化学键的类型有关，σ-键电子离原子核较近， 受原子核的束缚力大F核，π-键电子离原子核较远，受 原子核的束缚力小F核。
CH2 CH
+
CH2
烯丙基正离子 缺电子p-共轭
正电荷有效分散 C+稳定性大增
CH2 CH CH2
烯丙基自由基 p-共轭
单电子强烈的进行配对 的倾向得到了有效缓解
C 稳定性大增
CH2 CH Cl
氯乙烯 多电子p-共轭 C Cl键具有部分
双键的性质 C Cl键难断
共轭效应的本质
相邻P轨道的重叠，本质上是相邻P轨道 的强烈相互作用。
在成键原子核周围运动，受原子核的束
缚力F核，化学键中的所电子与原子核的 作用处于平衡状态，也就是化学键处于
电子效应
电子效应分子中原子间电子云分布既受成键原子性质影响，也受不直接相连原子的相互影响，这种影响称为电子效应，分为诱导效应和共轭效应两种。
电性分析需要同时考虑两者。
一、诱导效应诱导效应（I）：影响通过静电诱导作用沿σ键传递；由近→远依次减弱，3个C后≈0诱导效应分类：吸电子（－I）：电负性>H ；给电子（＋I）:电负性<H诱导效应表示：C Z吸电子（-I）；C斥电子(+I)Y电负性大小次序：F>OH>>NH2>Cl>Br>I>OCH3>≡CH>C6H5>CH=CH2>H>CH3>C2H5>CH(CH3)2>C(CH3)3产生吸电子诱导效应的主要有含O/N的基团（强效应）、卤素（强）、不饱和烃基（较弱）产生给电子诱导效应的主要是饱和烃基（弱效应）例题一：CH3CH2CH=CH2 + HBr → ?解（1）：从诱导效应考虑：CH3CH2 CH CH2δ＋－所以得到CH3CH2CHBrCH3（马氏产物）解（2）：从反应中间体碳正离子稳定性考虑：C+的⊕被分散↑，稳定性↑，更易生成，故有：叔C+>仲CH+>伯CH2+>CH3+CH3CH2CH=CH2+ HCH3CH2CHCH3CH3CH2CH2CH2++更稳定所以得到CH3CH2CHBrCH3（马氏产物），与诱导效应分析结果一致因此：简单不对称烯烃与卤化氢加成，氢加到氢多的碳上。
例题二：复杂烯烃的加成CCl3 CH=CH2 + HCl???解（1）：从诱导效应分析：δ＋δCCl3 CH CH2，故得到CCl3 CH2 CH2Cl解（2）：从碳正离子稳定性分析：+CCl 3 CH=CH 2CCl 3 CH 2 CH 2+CCl 3 CH CH 3更稳定（诱导隔了一个碳）故得到CCl 3 CH 2 CH 2Cl ，与诱导效应分析结果一致（但形式上是反马产物）。
电子效应
诱导效应对于单键的影响与对双键 的影响的区别。
诱导效应的特点
•
• •
诱导效应的强弱：取决于原子或基团的斥 电子或吸电子能力； 诱导效应是沿键传递的，离吸电子（斥电 子）基团越近，诱导效应越强，在沿单键 传递中迅速下降，三个单键后可忽略不计。 叠加性：如果几个基团对某一键都产生诱 导效应，则此键所受的诱导效应是这几个 基团诱导效应的总和。
• 用诱导效应解释马氏规则
+
C H3
C H =C H 2
+
H Br
- Br
-
C H3 C H3
CH C H2
C H3
+
(I) (II)
C H2
诱导效应对理化性质的影响：
• 物理性质： H C=C H 偶极矩 m=0 H H
m=0.36 D
H
H C=C
CH3
H C=C
CH2CH3
H
H
H
m=0.37D
3
超共轭(Hyperconjugation)
σ- π超共轭:(79页的氢化热)
H H C H CH CH2
丙烯
丙烯分子中的超共轭
当C-Hσ键与π键相邻时，两者进行侧面 交盖，σ电子离域—σ-π超共轭效应
其作用的结果是增加了π键的电子云密度
参与超共轭的C-Hσ键越多，超共轭效越强 ：
H
δ
H
δ
H
δ
R
共轭效应(Conjugated effects)： 在共轭体系中电子离域的作用
π-π共轭效应：由于π电子离域的共轭效应
δ
δ
O
δ
O
δ
CH2
CH
C
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电子效应电子效应：取代基不同而对分子性质产生的影响。
取代基效应可以分为两大类。
一类是电子效应，包括场效应和诱导效应、共轭效应。
电子效应是通过键的极性传递所表现的分子中原子或基团间的相互影响，取代基通过影响分子中电子云的分布而起作用。
另一类是空间效应，是由于取代基的大小和形状引起分子中特殊的张力或阻力的一种效应，空间效应也对化合物分子的反应性产生一定影响。
由于取代基的作用而导致的共有电子对沿共价键转移的结果。
诱导效应：当电负性不同的两个原子结合时，共价键就有一定的极性，再多原子分子中，这种极性会通过静电诱导作用而影响到它的相邻部分，使成键电子云偏移到电负性较大部分。
双原子分子：多原子分子：这种由于原子或基团电负性的影响沿着分子中的键传导，引起分子中电子云按一定方向转移或键的极性通过键链依次诱导传递的效应称为诱导效应（inductive effects ）或I 效应。
这种效应如果存在于未发生反应的分子中就称为静态诱导效应。
诱导效应的传导是以静电诱导的方式沿着单键或重键传导的，只涉及到电子云密度分布的改变，引起键的极性改变，一般不引起整个分子的电荷转移、价态的变化。
这种影响沿分子链迅速减弱，实际上，经过三个原子之后，诱导效应已很微弱，超过五个原子便没有了。
诱导效应的方向：诱导效应的方向以氢原子作为标准。
-氯代乙酸的酸性。
氯原（位阻效应） 空间效应 取代基效应 空间传递场效应 (σ， π)( π-π, (σ- π,σ- p) 诱导效应 共轭效应 超共轭效应 电子效应 -+++¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦ÄC X B AA B C ¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä¦Ä+++-Y CX C H C Y _I ЧӦЧӦI +±È½Ï±ê×¼子取代越多，酸性越强。
静态诱导效应的强度及其比较1.静态诱导效应，是分子本身所固有的性质，是与键的极性即其基态时的永久极性有关的。
静态诱导效应的强度：主要取决于有关原子或基团的电负性，与氢原子相比，电负性越大-I 效应越强，电负性越小则+I 越强。
与氢原子比氢原子电负性大的，都是-I 效应是吸电基，比氢原子电负性小的都是+I 效应是供电基。
即诱导效应看原子或者基团的电负性与氢原子电负性的差值，差值大诱导效应强。
供电基的诱导效应表现在，其自身带部分的正电荷，吸电基的诱导效应表现在，其自身带部分的负电荷，δ表示部分电荷，而不是整个电荷。
诱导效应只涉及到了电子云密度分布的改变，并不造成电子对属于哪一个原子核，因此诱导效应主要导致键的极性的改变。
2.变化规律：一般有如下规律：吸电诱导效应与电负性变化方向一致，供电诱导效应，在同族中，与电负性变化一致，但是在同周期中，变化与电负性变化规律相反，具体如作图所示。
此外中心原子带有正电荷的比不带正电荷的同类基团的吸电诱导效应强，而中心原子带有负电荷的比同类不带负电荷的基团供电诱导效应要强。
如：[例如] -I 效应：+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。
[例如] =O > —OR≡N > =NR > —NR2气相中烷基是吸电基。
目前NR 3>NR 2+当烷基与不饱和碳相连时，注意不同杂化态的碳由于S 成分不同，所以电负性不同，sp>sp2>sp3，所以，烷基与不饱和碳相连是供电基，另外这一点也可以由超共轭效应看出来，C-H σ键的电子离域到不饱和键上，呈现供电性。
HC ——CH===CH 2动态诱导效应：当某个外来的极性核心接近分子时，能够改变共价键电子云的分布。
由于外来因素的影响引起分子中电子云分布状态的暂时改变，称为动态诱导效应，用Id 表示，也可以称可极化性，反映了共价键的一种性质。
它是一种极化现象，取决于分子体系内部可改变因素（即键的可极化性）（内在因素）和外界极化电场（离子或极性键所引起）（外在因素）的影响。
动态诱导效应与静态诱导效应的不同：（1）引起的原因不同。
静态诱导效应是由于键的永久极性引起的，是一种永久的不随时间变化的效应，而动态诱导效应是由于键的可极化性而引起的，是一种暂时的随时间变化的效应，只在反应瞬间有该作用。
（2）动态诱导效应是由于外界极化电场引起的，电子转移的方向符合反应的要求，即电子向有利于反应进行的方向转移，所以动态诱导效应总是对反应起促进或致活作用，而不会起阻碍作用。
而静态诱导效应是分子的内在性质，并不一定向有利于反应的方向转移，其结果对化学反应也不一定有促进作用。
动态诱导效应的强度：这就是可极化性的规律。
可见这些可极化性的强弱判断都与电负性有关。
HH δ- δ+较强。
即如果动态方向与静态方向一致则为加强，如果相反，在反应中，往往动态效应是主要方面。
可以这样理解，如果有共轭体系存在，那么整个体系的电子效应往往是2种效应的综合效应，但是如果体系内没有共轭体系，只考虑诱导效应的话，以上规律均成立。
场效应：[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。
pKa1 3.03 1.92 pKa2 4.34 6.59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。
[例3]下列化合物（1）比（2）的酸性弱，也只能由场效应解释。
场效应与距离的平方成反比，距离越远，作用越小。
C COOHC Cl C Cl C COOH -+¦Ä¦ÄÓÕµ¼Ð§Ó¦³¡Ð§Ó¦C C COOH H HOOC H H COOH C C COOH H H HOOC H COO -C C H COO -C C COOH H Cl ClCOOH COOH H H Cl H H Cl共轭效应：分子轨道理论认为共轭效应是轨道或电子离域于整个共轭体系乃至整个分子所产生的一种效应。
在单双键交替排列的体系中，或具有未共用电子对的原子与双键相连的体系中，π轨道与π轨道或p 轨道与π轨道之间存在着相互的作用和影响。
电子云不再定域于成键原子之间，而是离域于整个分子形成了整体的分子轨道。
每个成键电子不仅受到成键原子的原子核的作用，而且也受到分子中其他原子核的作用，因而分子整体能量降低，体系趋于稳定。
这种现象称为电子的离域（delocalization ），这种键称为离域键，由此而产生的额外的稳定能称为离域能（也叫共轭能或共振能）。
包含着这样一些离域键的体系通称为共轭体系，在共轭体系中原子之间的相互影响的电子效应叫共轭效应(conjugativeeffects)，共轭体系是共轭效应的物质基础。
按照共轭效应的起源，可以将共轭效应分为静态共轭效应与动态共轭效应。
静态共轭效应是在没有外来因素的影响，分子本身就存在固有的一种永久的效应。
共轭效应的主要表现：（1）电子密度发生了平均化，引起了键长的平均化(单键缩短，双键延长，单双键的键级趋于接近)（2）共轭体系的能量降低。
各能级之间能量差减小，分子中电子激发能低，以致使共轭体系分子的吸收光谱向长波方向移动。
随着共轭链增长，吸收光谱的波长移向波长更长的区域，进入可见光区。
共轭效应与诱导效应的区别：（1）共轭效应起因于电子的离域，而不仅是极性或极化的效应。
说白了起因于极性或者极 化是诱导效应。
（2）共轭效应只存在于共轭体系中（共轭体系是物质基础，共轭效应必须建立在共轭体系上），不象诱导效应那样存在于一切键中。
（3）诱导效应是由于键的极性或极化性沿σ键传导，而共轭效应则是通过π电子的转移沿共轭链传递，是靠电子离域传递；共轭效应的传导可以一直沿着共轭键传递而不会明显削弱,不象诱导效应削弱得那么快，取代基相对距离的影响不明显，而且共轭链愈长，通常电子离域愈充分，体系能量愈低愈稳定，键长平均化的趋势也愈大。
共轭效应分类：π—π共轭、P —π共轭、超共轭（σ—π、σ—P ）。
共轭效应的相对强度: C 效应分为供电共轭效应（即+C 效应）和吸电共轭效应（即-C 效应）。
通常将共轭体系中给出π电子的原子或原子团显示出的共轭效应称为+C 效应，吸引π电子的原子或原子团的共轭效应称为-C 效应。
+C 效应： －C 效应： 共轭效应中电子云移动方向：首先找出共轭体系中相对富电子和相对缺电子区域，电子总是从相对富电子处流向相对缺电子处。
π—π共轭效应电子云移动的方向:由于无所谓哪里缺哪里富，所以有的取决于外界因素（动态效应），有的取决于分子内部不同元素的电负性，并且电子云移动的方向总是偏向电负性大的原子一边。
例如:.. C l C H C H 2C H 2 C H C H OP 一π共扼效应可分为以下三种类型:1.富电子的P 一π共轭效应：参与共轭的电子数大于原子数的P 一π共轭效应叫多电子的P 一π共扼效应。
例如，氯乙烯和乙烯基醚分子中都含有3个原子和4个电子的多电子共轭π键，这类共轭体系结构特征如下图：2.缺电子的P —π共轭效应 参与共扼的电子数少于原子数的P 一π共轭效应叫缺电子的P 一π共扼效应。
例如，烯丙基碳正离子中含有3个原子、2个电子的缺电子共轭π键，这类共扼体系结构特征如下图所示。
这类P 一π共扼效应的电子云移动的方向总是由双键指向碳正离子，使正电荷分散的程度较大，从而稳定碳正离子。
例如上图3.等电子的P 一π共轭效应 参与共轭的电子数等于原子数的共轭效应叫做等电子的P-π共轭效应。
例如，烯丙基游离基中含有3个原子、3个电子的共轭π键，由于未成对的电子，有强烈吸电子的趋向，所以，但电子处为相对缺电子处，这类P 一π共轭效应电子云移动的方向如下式所示: CH 2====CH —CH 2 CH 2-----CH------CH 2对于超共轭体系：由于σ键是电子对，对于不饱和键来说σ键是富电子区域，超共轭，碳氢σ键均是向外转移电子。
共轭效应的强弱变化规律：（1）+C 效应在同一周期中随原子序数的增大而减弱。