电子效应

电子效应：共轭效应、诱导效应、超共轭效应。

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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）。

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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。

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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。

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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）。

　　方向：从正电中心指向负电中心。

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诱导效应：

　　正效应（推电子效应/+I效应）：C←Y（电负性：Y < C）。

　　负效应（吸电子效应/-I效应）：C→Y（电负性：Y > C）。

　　性质：沿σ键分子链传递，越远越小（第3个C诱导效应可忽略，第5个C诱导效应完全消失）。

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三、超共轭效应

超共轭体系：

　　σ-π超共轭：C_sp³-H_1sσ键 + π键。

　　　　例：CH₂=CH-CH₃（丙烯）。

　　σ-p超共轭：C_sp³-H_1sσ键 + p轨道。

　　　　例：CH₃-CH₂⁺（乙基碳正离子）。

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超共轭效应：

　　性质：超共轭效应越多越稳定。

　　P.S.氢化热：1mol不饱和化合物加氢时放出的热量。

　　碳正离子稳定性：C(CH₃)+ > CH(CH₃)₂+ > CH₂(CH₃)+ > CH₃+。

　　电子离域程度：π-π共轭 > p-π共轭 > p-p共轭 > σ-π超共轭 > σ-p超共轭。