《共轭效应》

简介

共轭效应 (conjugated effect) ，又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。

H2C=CH2，π键的两个p电子的运动范围局限在两个碳原子之间，这叫做定域运动.

CH2=CH-CH=CH2中，可以看作两个孤立的双键重合在一起，p电子的运动范围不再局限在两个碳原子之间，而是扩充到四个碳原子之间，这叫做离域现象。

这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用，其它部分可以马上受到影响。

这种电子通过共轭体系的传递方式，叫做共轭效应。

特点：沿共轭体系传递不受距离的限制。

正常共轭效应

又称－共轭。是指两个以上双键(或三键)以单键相联结时所发生的电子的离位作用。英戈尔德，C.K.称这种效应为仲介效应，并且认为，共

轭体系中这种电子的位移是由有关各原子的电负性和 p 轨道的大小(或

主量子数)决定的。据此若在简单的正常共轭体系中发生以下的电子离位

作用： (例如：CH2 CH—CH CH2、CH2 CH—CH O)。Y 原子的电负性和它

的 p 轨道半径愈大，则它吸引电子的能力也愈大，愈有利于基团—X Y

从基准双键 A B—吸引电子的共轭效应(如同右边的箭头所示)。与此相

反，如果A原子的电负性和它的 p 轨道半径愈大，则它释放电子使其向 Y 原子移动的能力愈小，愈不利於向—X Y基团方向给电子的共轭效应。中间原子 B 和 X 的特性也与共轭效应直接相关。

多电子共轭效应

又称 p- 共轭。在简单的多电子共轭体系中，Z 为一个带有 p 电子对 (或称 n电子)的原子或基团。这样的共轭体系中，除 Z 能形成 d- 共轭情况外，都有向基准双键 A B—方向给电子的共轭效应： (例如等)。

Z 原子的一对 p 电子的作用，类似正常共轭体系中的—X Y基团。

正常共轭效应

又称－共轭。是指两个以上双键(或三键)以单键相联结时所发生的电子的离位作用。英戈尔德，C.K.称这种效应为仲介效应，并且认为，共

轭体系中这种电子的位移是由有关各原子的电负性和 p 轨道的大小(或

主量子数)决定的。据此若在简单的正常共轭体系中发生以下的电子离位

作用： (例如：CH2 CH—CH CH2、CH2 CH—CH O)。Y 原子的电负性和它

的 p 轨道半径愈大，则它吸引电子的能力也愈大，愈有利於基团—X Y

从基准双键 A B—吸引电子的共轭效应(如同右边的箭头所示)。与此相

反，如果A原子的电负性和它的 p 轨道半径愈大，则它释放电子使其向 Y 原子移动的能力愈小，愈不利於向—X Y基团方向给电子的共轭效应。中间原子 B 和 X 的特性也与共轭效应直接相关。

多电子共轭效应

又称 p- 共轭。在简单的多电子共轭体系中，Z 为一个带有 p 电子对 (或称 n电子)的原子或基团。这样的共轭体系中，除 Z 能形成 d- 共轭情况外，都有向基准双键 A B—方向给电子的共轭效应： (例如等)。

Z 原子的一对 p 电子的作用，类似正常共轭体系中的—X Y基团。

超共轭效应

又称 - 共轭，它是由一个烷基的 C—H 键的键电子与相邻的键电子互相重叠而产生的一种共轭现象。依照多电子共轭的理论，一个C—H 键或整个CH基团可作为一个假原子来看待，有如结构式中的 Z 原子：(例如 CH2 CH—CH3、O CH—CH3等) 。超共轭效应存在于烷基连接在不饱和键上的化合物中，超共轭效应的大小由烷基中 -H 原子的数目多少而定，甲基最强，第三丁基最弱。超共轭效应比一般正常共轭效应和多电子共轭效应弱得多。

同共轭效应

又称 p 轨道与 p 轨道的型重叠。甲基以上的烷基，除有超共轭效应外，还可能产生同共轭效应。

所有同共轭效应，原是指碳原子上的 C—H 键与邻近的键间的相互作用。大量的化学活性和电子光谱的数据表明，在丙烯基离子和类似的烯羰基中，存在一种特殊的 p- 或 - 共轭现象，即所谓同共轭效应：在丙烯基离子中是烯碳原子上的 p 轨道，与正碳离子( )上的空p 轨道，作型的部分重叠；而在类似的烯羰基中，则是羰基碳原子的 p轨道与烯碳原子( )的p轨道作型的部分重叠：

基本内容

超共轭效应

超共轭效应在有机化学中是指一个σ键里的电子（通常是C-H或C-C）和一个临近的半满或全空的非键p轨道或反键的π轨道或全满的

π轨道之间的相互作用，该相互作用能够使整个体系变得更稳定。这是由于该作用能够生成一个较大的分子轨道。对于一个碳正离子来说，只有位于正电荷β位的键上的电子能够通过超共轭来稳定整个碳正离子。

1939年，罗伯特·S·马利肯在他关于紫外光谱和共轭分子的研究中首次提出这个概念。他观察到随着烯上的烷烃增多，吸收光谱移向长波长端。这种红移在一般的共轭化合物中很常见，例如丁二烯中。他也首次提出这些取代烯烃的氢化热较低的原因也是由于超共轭。在超共轭这个概念提出之前，人们已经在1935年发现了Baker-Nathan效应。

超共轭也可以解释很多其他的化学现象，例如端基异构效应、偏转效应、β-硅效应、环外羰基的振动频率以及取代碳正离子的稳定性等。根据量子力学模型的推导，交叉式构象的优先性也可以由超共轭效应来解

释，而不是老的教科书提到的位阻效应。

浅谈共轭效应与超共轭效应

2006级化学系应用化学专业徐晶 2006111094

摘要:共轭效应与超共轭效应是有机化学中很重要的理论,对有机化合物的结构,性质,反应活性有着很大的影响,对于解释有机化学中许多问题有着重要的作用,应用广泛.理解共轭效应与超共轭效应对学好有机化

学有重要意义.

关键词:共轭超共轭 p轨道π键稳定性应用

1. 共轭效应与超共轭效应的定义及特点