取代基效应对有机化合物性质的影响
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科技咨询导报 SCIENCE AND TECHNOLOGY CONSULTING HERALD 2006，""(1) 0次
参考文献(4条) 1.曹晨忠 有机化学中的取代机效应 2003 2.刘传银 查看详情 2005
3.高志农 查看详情[期刊论文]-大学化学 2003
4.张华山.王红.赵媛媛 分子探针与检测试剂 2002
兰！竺：：！二：：型：！：！：！型鲨垦翌垦垦囡
工业技术
取代基效应对有机化合物性质的影响
赵艳丽周淑晶李锦莲 （佳木斯大学化学与药学院化学系 黑龙江
１ ５４００７）
摘要：取代基效应是有机结构理论的重要组成部分。取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响，了解
有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式，对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要。
４结语 综上所述，有机化学中的取代基效应对
化合物的物理化学性质和反应性质以及谱学 等方面盼ｌ生质都有明显的影响，所以正确掌握 和运用取代基效应，对于有机化学的学习以及 对化学试剂的结构和性质的研究都具有重要 的作用。
参考文献 ［１］曹晨忠．有机化学中的取代机效应【Ｍ】．北
京：科学出版社，２００３． ［２】刘传银．高等函授学报，２００５，１ ８：４５ ［３］高志农．大学化学，２００３，１ ８：５０． ［４］张华山，王红，赵媛媛．分子探针与检
类型产生影响，如Ｄ碳上无支链的伯卤代烷 与亲核性强的试剂主要起ＳＮ，反应；而Ｄ碳 上有支链时则容易进行消除反应，因Ｂ碳上 的烃基阻碍了试剂从背面接近Ⅸ碳原子。应 该说明的是，官能团本身的反应类型亦受控 于电子效应。例如，与碳碳双键不同，碳氧双 键（羰基）易于进行亲核加成反应，由于氧原子 电负性大，其周围的电子云密度很大，在 ＞Ｃ＋Ｏ 中氧为相对稳定的八隅体结构， 而碳缺电子易被亲核试剂进攻。 ３．２取代基对反应活性和速度的影响
碳碳双键上的取代基决定了烯烃的反应 活性与速度，带有供电子基团能增大双键的 电子云密度，使亲电加成反应速度加快；反 之，吸电子基团或原子会降低亲电加成反应 的速度。取代基对苯环的亲电取代反应是活 化还是钝化，要看其存在是使苯环的电子云 密度增大还是减少，或对中间碳正离子的稳 定性起增加还是降低的作用。醛、酮的结构对 羰基亲核加成反应活性的影响是电子效应和 空间效应（包括环状物的角张力）综合作用的结 果。 ３．３取代基对自由基热力学稳定性的影响
度明显降低，因为吸电子取代基中的ｎ电子跃 迁到ｎ＋键上属于禁阻跃迁，产生的激发态分 子数较少，同时，吸电子取代基使Ｓ１一Ｔ１的 系间跨越程度增加，Ｓ１一Ｓ０放出光子的数量 大大减少，致使荧光减弱。其中Ｎ０２吸电子 能力强，对荧光的抑制最明显。
３取代基效应对有机化合物反应性质的 影响 ３．１取代基对反应类型的影响
取代基效应的影响涉及到有机化学的很 多方面，包括有机化合物的物理性质、酸碱 性、反应活性，以及有机反应的类型、速 度、平衡、位置及产物等。本文拟从取代 基效应对化合物的物理性质和反应性质两方 面的影响进行分析。
２取代基效应对有机化合物物理性质的 影响 ２．１取代基对有机化合物酸碱性的影响
一般来讲，负诱导效应（原子或原子团 吸引电子的能力大于氢原子，通常用Ｉ表示） 将增强化合物的酸性，而正诱导效应（原子或 原子团吸电子的能力小于氢原子，通常用＋Ｉ 表示）将减小化合物的酸性。
由于烯烃碳碳双键的电子云密度大且暴 露，易于发生亲电加成反应。但当烯烃的双键 碳上连有多个强吸电子原子或基团时，其电 子云密度大大降低，因此较难进行亲电加成 反应，而多为采取亲核加成反应历程，如Ｆ，Ｃ ＝ＣＦ，、（ＮＣ），Ｃ＝Ｃ（ＣＮ），等。同样，芳 环一般易于进行亲电取代反应，但若有多个 强吸电子取代基（如Ｎ０，等）处于离去基团 （如卤素、一Ｓ０，Ｃ。Ｈ，等）的邻、对位时，就 会发生亲核取代反应。空间效应亦能对反应
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjzxdb200601057.aspx 授权使用：中南大学(zndx)，授权号：a1255c0d-0d8f-4c39-8bc7-9e1600dd9310
下载时间：2010年10月21日
一Ｉ：ＣＮ＞Ｆ＞Ｃｌ＞Ｂｒ＞Ｉ＞ＣＨ３０＞Ｃ６Ｈ ５＞ ＣＨ．＝ＣＨ＞Ｈ
＋Ｉ：（ＣＨ３）３Ｃ一＞ＣＨ３ＣＨ２＞ＣＨ３＞Ｈ 从共轭效应的影响来看，一般ｎ—ｎ共 轭、ｐ一丌共轭能增强化合物的酸性，而减 小了化合物的碱性强度。如苯酚由于存在ｐ 丌共轭，而增大了０ Ｈ键的极性具有一定的 酸性，比普通醇的酸性强。三硝基苯酚由于 具有共轭效应和诱导效应的协同作用，所以 具有强酸性，其酸度接近于无机的强酸。烯 醇式的ｌ，３一二酮也因为ｐ ｎ共轭而具有 微弱的酸性。再如羧酸中存在电负性大的取 代基时，其酸性增强，因为吸电子作用对羧
自由基的热力学稳定性通常用键的均裂 键能（ＢＤＥ）来表征的。有机物的均裂键解离能 （也称键裂能）被定义为Ａ Ｂ—Ａ·＋Ｂ·，即 在标准状况下，化合键均裂前后各物种焓的 变化值““。通过一些科研小组所得的研究结 果我们得知：对于以碳原子为中心芳环体系的 自由基，不论连有吸电子基团还是供电子基 团，碳自由基的稳定性均有所提高，ＢＤＥ减 小。
关键词：取代基理论 有机化合物
中图分类号：０６２
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３—０５３４（２００６）０８（ａ）一００６３—０１
１引言 取代基效应是分子中某些基团或原子所
引起的电子效应和空间效应的总称。电子效 应，包括诱导效应，共轭效应，场效应和极化 效应。由于一个键产生的极性将影响到分子 的其余部分，而电子的转移既可以通过静电 诱导方式沿分子链或空间传递，也可在共轭 体系中由轨道离域或电子离域产生，前者就 是我们通常所说的电子的诱导效应，而后者 就是共轭效应。而场效应与诱导效应紧密相 联．常常在分子中同时出现，而且多数情况下 两者的作用方向一致，很难把它们明确区分 开来。对于极化效应，也是通过取代基分子本 身的极化作用，对化合物分子本身的电子云 产生影响，所以电子效应是通过影响分子中 电子云的分布来影响分子的性质的。而空间 效应，是由于取代基的大小或形状引起分子 中特殊的张力或阻力的一种效应。空间效应 在有机化学中相当普遍，当分子内的原子或 基团处于范德华半径不许可的范围时产生的 排斥作用，或两个分子相互接近时由于基团 之间的非键作用所引起的化学效应，都是空 间效应的具体表现，所以空间效应是通过几 何结构来影响化合物分子的性质的。
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1.期刊论文 王莹 取代基效应对有机化合物性质的影响 -中国新技术新产品2009,""(6)
取代基效应是有机结构理论的重要组成部分.取代基效应时有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响,了解有机化学中的取代基效应及其在有机化 学中的作用方式,对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要.
测试剂Ｍ】．北京：科学出版社，２００２．
万方数据
科技咨询导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ Ｃｏｎｓｕ…ｎｇ ＨｅｒａＩｄ
６３
取代基效应对有机化合物性质的影响
Βιβλιοθήκη Baidu
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
赵艳丽， 周淑晶， 李锦莲 佳木斯大学化学与药学院化学系,黑龙江,154007
基负离子有一定稳定作用，从而促进了羧基 的电离。酸性增大程度决定于取代基与一 Ｃ００Ｈ的作用大小，后者与基团的吸电子能 力及两者距离有关。与之对应，胺类的碱性 （供电子能力）会因取代基的供电子作用而得到 提高。在实际应用中，可以通过测定取代酸 和胺类的酸碱性来确定取代基的供电子或吸 电子作用大小。但同时也应注意空间效应对 酸碱性的影响。 ２．２取代基对有机化合物荧光性能的影响
理论研究表明，对于不同的发光母体， 同类取代基所处的位置不同所表达的荧光强 弱的变化规律也不相同。例如苯环上Ｍｅ取 代的卟啉化合物和一０Ｍｅ取代的卟啉化合物 的荧光数据表明：对于苯环上Ｍｅ取代的卟 啉化合物，间位取代卟啉的荧光强度最大，对 位其次，邻位最小；对于苯环上ＯＭｅ取代 的卟啉化合物，间位取代卟啉的荧光强度最 大，邻位其次，对位最小。此结果说明，即使 对于相同的发光母体，不同取代基位置的变 化，其荧光强弱的变化规律也有所不同”］。同 样，不同性质的取代基也会对荧光强度产生 影响。例如卟啉的苯环上供电子取代基（如一 ＮＨ，、一ＯＭｅ、一Ｍｅ）及吸电子取代基（如一 Ｎ０，、一Ｃ１）均使卟啉荧光发射波长比未取代 的苯基卟啉有一定程度的红移，由于取代基 的孤对电子或者。电子参与卟啉分子的共轭 大ｎ键，增大了共轭体系，使卟啉大环上的电 子跃迁能级降低所致。然而，供电子取代基比 吸电子取代基对卟啉荧光发射波长的影响更 明显。卟啉的苯环上供电子取代基使卟啉的 荧光强度增加，而吸电子取代基却使荧光强
参考文献(4条) 1.曹晨忠 有机化学中的取代机效应 2003 2.刘传银 查看详情 2005
3.高志农 查看详情[期刊论文]-大学化学 2003
4.张华山.王红.赵媛媛 分子探针与检测试剂 2002
兰！竺：：！二：：型：！：！：！型鲨垦翌垦垦囡
工业技术
取代基效应对有机化合物性质的影响
赵艳丽周淑晶李锦莲 （佳木斯大学化学与药学院化学系 黑龙江
１ ５４００７）
摘要：取代基效应是有机结构理论的重要组成部分。取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响，了解
有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式，对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要。
４结语 综上所述，有机化学中的取代基效应对
化合物的物理化学性质和反应性质以及谱学 等方面盼ｌ生质都有明显的影响，所以正确掌握 和运用取代基效应，对于有机化学的学习以及 对化学试剂的结构和性质的研究都具有重要 的作用。
参考文献 ［１］曹晨忠．有机化学中的取代机效应【Ｍ】．北
京：科学出版社，２００３． ［２】刘传银．高等函授学报，２００５，１ ８：４５ ［３］高志农．大学化学，２００３，１ ８：５０． ［４］张华山，王红，赵媛媛．分子探针与检
类型产生影响，如Ｄ碳上无支链的伯卤代烷 与亲核性强的试剂主要起ＳＮ，反应；而Ｄ碳 上有支链时则容易进行消除反应，因Ｂ碳上 的烃基阻碍了试剂从背面接近Ⅸ碳原子。应 该说明的是，官能团本身的反应类型亦受控 于电子效应。例如，与碳碳双键不同，碳氧双 键（羰基）易于进行亲核加成反应，由于氧原子 电负性大，其周围的电子云密度很大，在 ＞Ｃ＋Ｏ 中氧为相对稳定的八隅体结构， 而碳缺电子易被亲核试剂进攻。 ３．２取代基对反应活性和速度的影响
碳碳双键上的取代基决定了烯烃的反应 活性与速度，带有供电子基团能增大双键的 电子云密度，使亲电加成反应速度加快；反 之，吸电子基团或原子会降低亲电加成反应 的速度。取代基对苯环的亲电取代反应是活 化还是钝化，要看其存在是使苯环的电子云 密度增大还是减少，或对中间碳正离子的稳 定性起增加还是降低的作用。醛、酮的结构对 羰基亲核加成反应活性的影响是电子效应和 空间效应（包括环状物的角张力）综合作用的结 果。 ３．３取代基对自由基热力学稳定性的影响
度明显降低，因为吸电子取代基中的ｎ电子跃 迁到ｎ＋键上属于禁阻跃迁，产生的激发态分 子数较少，同时，吸电子取代基使Ｓ１一Ｔ１的 系间跨越程度增加，Ｓ１一Ｓ０放出光子的数量 大大减少，致使荧光减弱。其中Ｎ０２吸电子 能力强，对荧光的抑制最明显。
３取代基效应对有机化合物反应性质的 影响 ３．１取代基对反应类型的影响
取代基效应的影响涉及到有机化学的很 多方面，包括有机化合物的物理性质、酸碱 性、反应活性，以及有机反应的类型、速 度、平衡、位置及产物等。本文拟从取代 基效应对化合物的物理性质和反应性质两方 面的影响进行分析。
２取代基效应对有机化合物物理性质的 影响 ２．１取代基对有机化合物酸碱性的影响
一般来讲，负诱导效应（原子或原子团 吸引电子的能力大于氢原子，通常用Ｉ表示） 将增强化合物的酸性，而正诱导效应（原子或 原子团吸电子的能力小于氢原子，通常用＋Ｉ 表示）将减小化合物的酸性。
由于烯烃碳碳双键的电子云密度大且暴 露，易于发生亲电加成反应。但当烯烃的双键 碳上连有多个强吸电子原子或基团时，其电 子云密度大大降低，因此较难进行亲电加成 反应，而多为采取亲核加成反应历程，如Ｆ，Ｃ ＝ＣＦ，、（ＮＣ），Ｃ＝Ｃ（ＣＮ），等。同样，芳 环一般易于进行亲电取代反应，但若有多个 强吸电子取代基（如Ｎ０，等）处于离去基团 （如卤素、一Ｓ０，Ｃ。Ｈ，等）的邻、对位时，就 会发生亲核取代反应。空间效应亦能对反应
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjzxdb200601057.aspx 授权使用：中南大学(zndx)，授权号：a1255c0d-0d8f-4c39-8bc7-9e1600dd9310
下载时间：2010年10月21日
一Ｉ：ＣＮ＞Ｆ＞Ｃｌ＞Ｂｒ＞Ｉ＞ＣＨ３０＞Ｃ６Ｈ ５＞ ＣＨ．＝ＣＨ＞Ｈ
＋Ｉ：（ＣＨ３）３Ｃ一＞ＣＨ３ＣＨ２＞ＣＨ３＞Ｈ 从共轭效应的影响来看，一般ｎ—ｎ共 轭、ｐ一丌共轭能增强化合物的酸性，而减 小了化合物的碱性强度。如苯酚由于存在ｐ 丌共轭，而增大了０ Ｈ键的极性具有一定的 酸性，比普通醇的酸性强。三硝基苯酚由于 具有共轭效应和诱导效应的协同作用，所以 具有强酸性，其酸度接近于无机的强酸。烯 醇式的ｌ，３一二酮也因为ｐ ｎ共轭而具有 微弱的酸性。再如羧酸中存在电负性大的取 代基时，其酸性增强，因为吸电子作用对羧
自由基的热力学稳定性通常用键的均裂 键能（ＢＤＥ）来表征的。有机物的均裂键解离能 （也称键裂能）被定义为Ａ Ｂ—Ａ·＋Ｂ·，即 在标准状况下，化合键均裂前后各物种焓的 变化值““。通过一些科研小组所得的研究结 果我们得知：对于以碳原子为中心芳环体系的 自由基，不论连有吸电子基团还是供电子基 团，碳自由基的稳定性均有所提高，ＢＤＥ减 小。
关键词：取代基理论 有机化合物
中图分类号：０６２
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３—０５３４（２００６）０８（ａ）一００６３—０１
１引言 取代基效应是分子中某些基团或原子所
引起的电子效应和空间效应的总称。电子效 应，包括诱导效应，共轭效应，场效应和极化 效应。由于一个键产生的极性将影响到分子 的其余部分，而电子的转移既可以通过静电 诱导方式沿分子链或空间传递，也可在共轭 体系中由轨道离域或电子离域产生，前者就 是我们通常所说的电子的诱导效应，而后者 就是共轭效应。而场效应与诱导效应紧密相 联．常常在分子中同时出现，而且多数情况下 两者的作用方向一致，很难把它们明确区分 开来。对于极化效应，也是通过取代基分子本 身的极化作用，对化合物分子本身的电子云 产生影响，所以电子效应是通过影响分子中 电子云的分布来影响分子的性质的。而空间 效应，是由于取代基的大小或形状引起分子 中特殊的张力或阻力的一种效应。空间效应 在有机化学中相当普遍，当分子内的原子或 基团处于范德华半径不许可的范围时产生的 排斥作用，或两个分子相互接近时由于基团 之间的非键作用所引起的化学效应，都是空 间效应的具体表现，所以空间效应是通过几 何结构来影响化合物分子的性质的。
相似文献(1条)
1.期刊论文 王莹 取代基效应对有机化合物性质的影响 -中国新技术新产品2009,""(6)
取代基效应是有机结构理论的重要组成部分.取代基效应时有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响,了解有机化学中的取代基效应及其在有机化 学中的作用方式,对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要.
测试剂Ｍ】．北京：科学出版社，２００２．
万方数据
科技咨询导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ Ｃｏｎｓｕ…ｎｇ ＨｅｒａＩｄ
６３
取代基效应对有机化合物性质的影响
Βιβλιοθήκη Baidu
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
赵艳丽， 周淑晶， 李锦莲 佳木斯大学化学与药学院化学系,黑龙江,154007
基负离子有一定稳定作用，从而促进了羧基 的电离。酸性增大程度决定于取代基与一 Ｃ００Ｈ的作用大小，后者与基团的吸电子能 力及两者距离有关。与之对应，胺类的碱性 （供电子能力）会因取代基的供电子作用而得到 提高。在实际应用中，可以通过测定取代酸 和胺类的酸碱性来确定取代基的供电子或吸 电子作用大小。但同时也应注意空间效应对 酸碱性的影响。 ２．２取代基对有机化合物荧光性能的影响
理论研究表明，对于不同的发光母体， 同类取代基所处的位置不同所表达的荧光强 弱的变化规律也不相同。例如苯环上Ｍｅ取 代的卟啉化合物和一０Ｍｅ取代的卟啉化合物 的荧光数据表明：对于苯环上Ｍｅ取代的卟 啉化合物，间位取代卟啉的荧光强度最大，对 位其次，邻位最小；对于苯环上ＯＭｅ取代 的卟啉化合物，间位取代卟啉的荧光强度最 大，邻位其次，对位最小。此结果说明，即使 对于相同的发光母体，不同取代基位置的变 化，其荧光强弱的变化规律也有所不同”］。同 样，不同性质的取代基也会对荧光强度产生 影响。例如卟啉的苯环上供电子取代基（如一 ＮＨ，、一ＯＭｅ、一Ｍｅ）及吸电子取代基（如一 Ｎ０，、一Ｃ１）均使卟啉荧光发射波长比未取代 的苯基卟啉有一定程度的红移，由于取代基 的孤对电子或者。电子参与卟啉分子的共轭 大ｎ键，增大了共轭体系，使卟啉大环上的电 子跃迁能级降低所致。然而，供电子取代基比 吸电子取代基对卟啉荧光发射波长的影响更 明显。卟啉的苯环上供电子取代基使卟啉的 荧光强度增加，而吸电子取代基却使荧光强