诱导效应课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,诱 导 效 应,1.,诱导效应的形成,2.,诱导效应的分类,3.,诱导效应的特点,4.,诱导效应的测定,诱导效应的测定方法,影响取代基诱导效应相对强度的有关因素,5.,诱导效应的应用,对有机化合物酸性的影响,对有机化合物碱性的影响,解释不对称烯烃与不对称试剂的亲电加成规律,判断碳正离子,(C+),和碳负离子,(C-),的稳定性,对羰基活性的影响,对苯环亲电取代反应产生定位效应,6.,烷基的诱导效应,1.,诱导效应的形成,电负性,电负性,表示一个原子在分子中吸引成键电子的能力在多原子分子中，由,于两个成键原子的电负性不同，会使化学键产生极性一个键的极性会影响到,分子的其它部分，使整个分子的电子云密度发生一定程度的改变例如：,H,Cl,H H H H,+,H C,4,C,3,C,2,C,1,Cl,H H H H,诱导效应,诱导效应,是指在有机化合物中，由于电负性不同的取代基的影响，使整个,分子中成键电子云按取代基团的电负性所决定的方向而偏移的效应诱导效应,沿碳链,(,键或,键,),传递，并随碳链的增加而迅速减弱或消失。

它的本质是电,场中,键电子的偏移的静电作用2.,诱导效应的分类,按产生的原因分,静态诱导效应（,Is,）：,由分子本身的结构特征所产生的永久性效应，与外界,电场存在与否无关，只要是含有非氢取代基的分子都存在该效应如,CH,3,CH,2,CH,2,Cl,动态诱导效应（,Id,）：,是因外界电场（如极性试剂,极性溶剂等）的影响而,引起分子中电子云的偏移而使分子发生暂时极化（或极化的暂时加强）的效应如,Br,2,与乙烯的加成，,Br,2,受到乙烯分子中,电子的影响而被极化成偶极分子,：,+,-,Br Br,按产生的效果分,+,给（斥）电子诱导效应（,+I,）：,C Y,吸电子诱导效应（,-I,）：,C X,3.,诱导效应的特点,诱导效应的特点,起源于电负性；,是一种静电作用，在键链中传递只涉及到电子云密度分布的改变，即主要是,键的极性的改变，且极性变化一般是单一方向的；,传递有一定限度，经过三个碳原子以后，已极微弱（短程），当经第五个碳,原子时，就观察不到诱导效应了诱导效应与共轭效应的比较,诱导效应,共轭效应,超共轭效应,起因,电负性,或,P,电子云离域,电子云离域,传递方式,通过静电引力,沿,键,沿共轭键方向交替,极化,电子由,轨道到,P,或,轨道,特点,近程,远程,P,或,轨道与相邻碳氢,轨道,影响,小,大,小,4.,诱导效应的测定,诱导效应的测定方法,诱导效应测定有三种方法，具体论述如下：,通过对取代酸、碱的离解常数的测定来比较取代基,诱导效应的大小。

以乙酸为例，测定其不同取代基的酸性，得到以下诱导效应的强弱顺,序：,NO,2,N,(CH,3,),CN F Cl,Br I,OH H CH,3,(CH,3,),3,4.,诱导效应的测定,通过测定偶极矩反映诱导效应的强弱非极性分子中的氢原子被其它原子取代后会产生偶极矩，通过比较不同取代基,产物的偶极矩的不同可以比较取代基的诱导效应的差异例如：,我们从以上数据就可以比较出诱导效应大小的顺序：,NO,2,CHO Cl OH,核磁共振也可以用来测定诱导效应的强弱质子的周围电子密度的变化，可以引起质子峰的化学位移值的变化，而电子云,密度的变化与取代基的吸电子性、供电子性相联系化学位移,大，电子云密度,低，取代基,-I,效应强电子密度大，屏蔽大，需要的外加磁场,H,大，即,小；电,子密度小，屏蔽小，需要的外加磁场,H,小，即,大化合物,CH,4,CH,3,NO,2,CH,3,CHO,CH,3,Cl,CH,3,OH,偶极矩,u/10,-30,(c.m),0,11.80,8.97,6.10,5.64,4.,诱导效应的测定,影响取代基诱导效应相对强度的有关因素周期律,同周期中，电负性随元素的族数增加，故,-I,效应自左至右增加。

如：,CR,3,NR,2,OR Cl Br I,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；而带负电荷的基团,比同类型的不带电荷的基团给电子能力强得多如：,-I,效应：,NR,3,+,NR,2,+I,效应,：,O,-,OR,同类基团电荷的变化可改变诱导效应的方向或强度,.COOH,为另一,COOH,的吸电,子基；电离后，变成,COO,-,，对另一羧基而言是给电子基THANK YOU,SUCCESS,2024/10/9,8,可编辑,4.,诱导效应的测定,饱和程度,与碳原子相连的原子，若是同种原子但饱和程度不同，则不饱和程度高的吸,电子能力强，即电负性：,C,SP,C,SP,2,C,SP,3,程度,I,效应,：,CCR CR=CR,2,CR,2,CR,3,O OR,N NR NR,2,5.,诱导效应的应用,对有机化合物酸性的影响,诱导效应对有机羧酸酸性强弱的影响可归结到一点，就是对羧基上的碳原,子所带电荷的影响，凡能引起其电子云密度降低的诱导效应（,I,），能使酸性,增强；凡能引起其电子云密度升高的诱导效应（,+I,），会使酸性减弱,例如,：,Cl,3,CCOOHCl,2,CHCOOHClCH,2,COOH,CH,3,COOH,诱导效应沿,键传递，随传递的距离增加而迅速减弱。

例如从诱导效应对,下列取代丁酸酸性的影响，可以看出诱导效应的传递随距离的增加而减弱：,CH,3,CH,2,CHCOOH,CH,3,CHCH,2,COOH,CH,2,CH,2,CH,2,COOH CH,3,CH,2,CH,2,COOH,Cl Cl Cl,5.,诱导效应的应用,对有机化物碱性的影响,有机物之所以显碱性，主要是由于它具有吸引质子的能力例如：,H H,R N,:,+H,+,OH,R N H,+,+OH,H H,显然，胺碱性的强弱取决于氮原子吸引氢离子的能力也就是说氮原子上的电,子云密度越高，它吸引氢离子的能力就愈大，碱性愈强因此，在胺分子中，引入,+I,效应的基团，能够增加胺的碱性；引入,-I,效应的基团，则使胺的碱性减弱根据,实验测得的氨和一甲胺、二甲胺的碱性次序如下,：,（,CH,3,）,2,NH,CH,3,N,2,NH,3,实验表明，胺分子所连烷基越多，具有的,+I,效应,越强，其碱性越强但是，此,理不能机械地类推，因为还有空间效应，共轭效应等因素的影响5.,诱导效应的应用,解释不对称烯烃与不对称试剂的亲电加成规则,(Markovnikov,规则,),例如,HBr,和,CH,2,=CH,CH,2,Br,的反应，如按照马氏规则加成产物写成,CH,3,CHBrCH,2,Br,，显然是不正确的，考虑到诱导效应：,H H H,H C,2,+,C,1,-,CH Br,，,再根据亲电加成反应机理，,HBr,和,CH,2,=CH,CH,2,Br,的反应方程式应为,：,HBr+CH,2,=CH,CH,2,Br CH,2,BrCH,2,CH,2,Br,。

5.,诱导效应的应用,判断碳正离子,(C+),和碳负离子,(C-),的稳定性,对羰基活性的影响,O O,如,CH,3,CH,CH,3,CCH,3,对苯环亲电取代反应产生定位效应,6.,烷基的诱导效应,实验证明，烷基既有供电性又有亲电性，这取决于与其相连接的原子或原子团的,电负性若烷基与电负性比它大的原子或原子团相连时，烷基是供电子基，产生,+I,效,应；若与电负性比它小的原子或原子团相连时，烷基就是吸电子基，产生,-I,效应当烷基连在,SP,3,杂化的碳原子上或中性的原子上，表现为吸电子基例如：脂肪醇在气相中的相对酸性顺序为,(CH,3,),3,COH (CH,3,),2,CHOH CH,3,CH,2,OH CH,3,OH HOH,当烷基连在,SP,2,或,SP,杂化的碳原子或带正电荷的氮或氧原子上，表现为给电子,基如：,CH,3,CH=CH,2,CH,3,CCH,在多数情况下，烷基可看作给电子基THANK YOU,SUCCESS,2024/10/9,15,可编辑,。