取代基效应对有机化合物性质的影响讲解

在21世纪，物理有机化学家将会在更广阔的范围内，在相关的前沿交叉领域中寻找新的学科生长点，运用自己在理论、方法、概念和思维方式方面的特长和优势，研究新问题，发现新规律，为有机化学乃至整个科学事业的发展作出贡献。

其中主要包括生命过程中的化学问题，分子聚集体化学中的结构／活性关系和反应规律，新分子和新材料的分子设计、合成和构效关系，计算化学和理论有机化学，自由基化学，有机光化学等领域。

内容提要§1-1 诱导效应一、共价键的极性与静态诱导效应 二、静态诱导效应的强度 三、静态诱导效应的强度比较 四、烷基的诱导效应 五、动态诱导效应 六、诱导效应对反应活性的影响 §1-2 共轭效应一、电子离域与共轭效应 二、静态共轭效应 三、动态共轭效应 四、共轭体系 五、共轭效应与反应性 §1-3 超共轭效应一、超共轭效应的特点和方向 二、超共轭效应的表现和作用 §1-4 场效应和空间效应 一、场效应 二、空间效应第一章 取代基效应(Substituent Effects)反应的本质: 有机化合物的反应本质是旧键的断裂，新键的生成，这直接或间接与共价键的极性，即共价键上电子云的分布有关。

例：C C C O1234取代基效应 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（包括对共价键极性及整个分子物理性质和化学的影响）。

取代基效应的分类 取代基效应电子效应: 诱导效应 共轭效应 超共轭效应 场效应: 空间传递空间效应:空助效应 位阻效应 §1-1 诱导效应(Inductive effect) 一、共价键的极性与静态诱导效应C CH CH 21.定义CCCl ddd取代基的影响→分子链传递Cl d→电子云密度分布不均匀CCl d取代基性质→分子链传递方向δCH 3 CH CH 2 +→转移的结果存在于未发生反应的分子中——IS2.特点结构特征 单、双、叁键 传递方式沿价键链传递诱导效应的相对强度 取决于取代基中心原子电负性的大小；取代基的个数——加和性传递强度 距离越大，强度越弱 3.方向CZC H Z -I标准+I二、静态诱导效应的强度1.根据中心原子在元素周期表中的位置判断同周期 -IFOHNH 2CH 3OR 2NR 3 +IONR同主族 -I —F > —Cl > —Br > —IPR 2NR 3+IOS2.带正电荷取代基的－I 强,带负电荷取代基的 +I 强-I NR 2NR3NO 2+IOOR3. 中心原子相同 不饱和度越大，-I 效应越强 -ICCRCHCHROORN NRNR 2三、静态诱导效应的强度比较 相对次序比较 1.根据酸碱的强度比较测定取代乙酸的电离常数，诱导效应强度次序如下:-I 效应NO 2N(CH 3)3CNFClBrIOHOCH3C 6H 5CH CH 2H+I 效应C(CH 3)3HCH(CH 3)2CH 2CH 3CH 32.根据偶极矩比较测定甲烷一取代物和溴代烷的偶极矩，诱导效应强度次序如下: -I 效应NO2CNFCl BrIH+I 效应C(CH 3)3CH 2CH(CH 3)2CHCH 2CH 3CH 3CH 2(CH 2)2CH 33.根据1H NMR 化学位移比较测定X －CH3中甲基的 值，比较取代基的诱导效应强度。

取代苯甲脒的合成及取代基效应研究
苯甲脒是一种常见的有机化合物，广泛用作杀虫剂。

然而，由于
其对环境和人体健康的潜在风险，寻找替代品已成为重要的研究方向。

近年来，许多研究集中在合成替代苯甲脒化合物并研究其取代基效应。

本文将分步骤阐述这方面的研究最新进展。

第一步：合成替代苯甲脒化合物
为了合成替代苯甲脒化合物，研究人员通常采用2-氨基苯酚或其衍生物作为出发物，通过重氮化或碳酸酯的改性反应，生成目标化合物。

例如，即使在水中也可以使用钠硝酸盐和铁粉将苯胺类物质硝化
成重氮化合物，可以提高产率和选择性。

此外，还有学者基于互变性
和多组分反应策略，构建了一些新的苯甲脒类物质，比如3-（2-氰基
甲酰基）苯酚。

第二步：研究替代基对杀虫活性的影响
不同的取代基对苯甲脒的生物活性有重要影响。

研究人员发现，
在取代苯甲脒时，将部分甲基取代为环氧乙烷，可以增加其杀虫活性。

此外，杂原子的引入也可能提高其活性。

例如，酰胺类取代基可影响
杀虫活性，导致苯甲脒类化合物的不同药效。

其中，氟苯基、硫酰基
和烯丙基等取代基都被证明具有良好的抗虫作用。

第三步：探索扩展应用
除了作为杀虫剂外，取代苯甲脒化合物还有许多潜在应用。

例如，它们可以作为染料、光催化剂和液晶材料的前体，这些应用领域也值
得未来深入研究探索。

总之，合成替代苯甲脒化合物并研究其取代基效应，已经成为当
前有机合成领域的热点之一。

未来，我们可以进一步探索这方面的研究，以寻找更好的苯甲脒类物质替代品，以实现更安全的杀虫和其他
应用。

有机化学基础知识点取代基的电子效应一、引言有机化学是研究有机化合物的科学，其中取代基的电子效应是理解有机化学反应机理和化合物性质的重要基础知识。

本文将介绍取代基的电子效应的基本概念、主要种类及其对化合物性质的影响。

二、取代基的电子效应1. 电子效应的概念取代基的电子效应指的是取代基与有机化合物中的π电子系统相互作用所引起的电子转移和电荷密度变化。

电子效应可以改变有机化合物的稳定性、反应性和理化性质，并直接影响有机化学反应的方向和速率。

2. 电子效应的两种主要类型（1）拉电子效应拉电子取代基是指可以通过共轭体系将电子引入π电子体系中的取代基。

例如，甲基基团(CH3)是一种拉电子取代基，它能够通过σ-σ*反键电子跃迁与共轭体系中的π电子形成共轭，使π电子体系中的电子密度增加。

拉电子取代基的引入通常会使有机化合物的反应活性增强。

（2）推电子效应推电子取代基是指可以通过共轭体系将电子从π电子体系中推出的取代基。

例如，卤素基团(X)是一种推电子取代基，它对共轭体系中的π电子施加电荷，使π电子体系中的电子密度减小。

推电子取代基的引入通常会使有机化合物的反应活性减弱。

三、取代基的电子效应与化合物性质的关系1. 取代基的电子效应对有机化合物的稳定性的影响菜单中的电子效应可以影响有机化合物的稳定性。

一般来说，拉电子取代基的引入会增加分子的稳定性，因为其增加了π电子体系的电子密度，有利于分子的共轭和杂化。

相反，推电子取代基的引入会减小分子的稳定性，因为其减小了π电子体系的电子密度，破坏了分子的共轭和杂化。

2. 取代基的电子效应对有机化合物的反应性的影响（1）取代基的电子效应对亲电性反应的影响拉电子取代基的引入会增加π电子体系的电子密度，增加化合物与亲电子体的反应活性，促进亲电性反应的进行。

推电子取代基的引入则会减小π电子体系的电子密度，降低化合物与亲电体的反应活性，抑制亲电性反应的进行。

（2）取代基的电子效应对亲核性反应的影响拉电子取代基的引入会增加π电子体系的正电荷，增大化合物中电子云的极化程度，增强亲核试剂与化合物的相互作用，促进亲核性反应的进行。

马氏加成
反马氏加成
Cl3C←CH=CH2 CH3C→CH=CH2 三氯甲基强烈的-I效应的结果。
N N
more active
-N+R3的-I效 应，间位定 位，致钝
2、 对反应机理的影响（路径）
在一些反应中，由于诱导效应等因素可能改变 其反应机理。 如溴代烷的水解反应，伯溴代烷如CH3-Br主要 按 SN2历程进行，而叔溴代烷如(CH3)3C-Br则主 要遵从SN1历程进行。
（3）由核磁共振化学位移粗略比较
X-CH3中甲基的δ值： X δ -NO2 4.28 -F 4.26 -OH 3.47 -Cl 3.05 -Br 2.68 -SH 2.44 C6H5 2.30 X -N(CH3)2 -I -COCH3 -COOH -CN -CH3 H δ 2.20 2.16 2.10 2.07 2.00 0.90 0.23
H H O Cl Cl Cl O H
1. 2 共轭效应
1. 2. 1电子离域与共轭效应 在1,3-丁二烯CH2=CH—CH=CH2 中的键长不是 简单的单键和双键的键长，存在着平均化的 趋势。
0.154
C
nm
C C C C
0.137 nm 0.147 nm
C
more stable C C C
0.134 nm
OR2 >
+
NR3
+
+I效应：
NR >
-
O
-
同主族 -I效应： -F > -C l > -Br > I -I
- OR > -SR > SeR
O R2 >
+ +
；

取代基的立体效应
邻位效应
邻位效应的概念
邻位效应是指由于取代基的邻位 位置上的其他取代基的存在而引
起的效应。
邻位效应的影响
邻位效应可以影响取代基的电子分 布、键角和键长等，从而影响有机 化合物的物理性质和化学性质。
邻位效应的实例
例如，在某些烯烃中，由于邻位上 的取代基的影响，使得双键上的电 子云密度发生变化，从而影响化合 物的反应活性。
05
CATALOGUE
取代基定位规则的应用
在有机合成中的应用
取代基定位规则在有机合成中具有重要应用，它可以帮助预测反应产物的结构和性 质。
通过了解取代基的电子效应和空间效应，可以预测反应的区域选择性和立体化学， 从而优化反应条件和产物纯化过程。
在有机合成中，取代基定位规则还可以用于指导合成路径的设计，选择合适的反应 条件和试剂，提高合成效率和产物的纯度。
性和选择性等发生变化。
溶剂效应
溶剂效应的概念
溶剂效应是指溶剂的极性、离子强度和溶剂化作 用等对有机化合物性质的影响。
溶剂效应的影响
溶剂效应可以影响有机化合物的溶解度、光学性 质和电化学性质等。
溶剂效应的实例
例如，在某些有机反应中，由于溶剂的不同，会 导致反应速率、产物分布和选择性等发生变化。
04
取代基的分类
01
02
03
第一类取代基
影响苯环上电子分布，通 常使苯环电子云密度降低 。
第二类取代基
影响苯环上亲电取代反应 的活性，随着取代基的供 电子性增强，反应活性增 大。
第三类取代基
影响苯环上取代反应的方 向，主要通过空间效应和 电子效应影响反应活性。
取代基的命名规则
系统命名法
根据取代基的来源、组成和取代位置 进行命名，优先列出取代基位次较小 的名称。

取代基效应对化合物酸碱性的影响摘要：取代基效应是有机结构理论的重要组成部分并且对化合物物理性质和化学性质有着重大的影响，本文通过取代羧酸的酸性比较以及胺类物质的碱性比较来阐述取代基效应在化合物酸碱性方面的影响。

关键词：诱导效应、共轭效应、空间效应、邻位效应、溶剂化作用取代基效应对有机化合物酸碱性的影响归纳起来有两个方面：（1）电子效应，包括诱导效应、共轭效应和场效应。

电子效应是通过影响电子云的分布，改变分子失去质子和得到质子的能力，从而影响有机物酸碱性（2）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，空间拥挤程度在一定方面影响了结合质子的能力。

下面就以取代羧酸和胺类物质中的几个经典案例来剖析一下取代基效应的影响。

（一）取代羧酸的酸性比较酸性大小简单来说就是化合物给出质子的能力，越容易离解出质子酸性就越强。

先来比较几个脂肪取代羧酸的酸性：查pKa表可知运用电子效应的理论来解释就是：主要受诱导效应的影响，烃基为给电子基团，羟基和氯原子为强烈的吸电子基团，其中氯的吸电子能力比羟基更强；烃基的给电子作用使得羧基上的质子不易离去因此酸性最弱，而羟基和氯原子的吸电子作用将羧基上的电子“拉扯”过来，使得质子容易离去，其中氯原子的“拉扯”能力更强因此酸性更强。

同时，诱导效应沿着碳链传递越远作用越弱，所以邻取代的羟基酸酸性更强再来比较几个芳香取代羧酸的酸性：相应的解释则是：硝基连在苯环上具有强烈的吸电子作用，对苯环的邻对位具有吸电子的诱导效应以及吸电子的共轭效应，对苯环间位只有吸电子的诱导效应；而氨基与羟基连在苯环邻对位上具有吸电子的诱导效应以及供电子的共轭效应，其中以共轭效应为主，并且氨基的供电子效应更强（因为氧的电负性比氮更加强，吸附电子的能力更强）。

当羧基连到苯环上时，硝基吸电子作用使得羧基的质子更易离解，氨基和羟基的供电子作用使得羧基的质子不易离解，因此硝基苯甲酸强于氨基苯甲酸强于羟基苯甲酸。

C2H5O-
+ RBr
ROC2H5
+
NaBr

4.6 取代基效应对有机化合物性质的影响 4.6.1 酸碱性 根据Bronsted酸碱定义，能提供质子的物质为酸，能接受质子 的物质为碱。酸碱强度取决于它们提供或接受质子的能力。 一、诱导效应对酸碱的影响
乙酸是弱酸（pKa＝4.76），当乙酸分子中的α -H被电负性比氢 强的氯原子取代后，会使整个分子的电子云向氯原子偏移，结果引起 羟基中氢原子周围电子云密度下降，酸性增强。事实上，氯乙酸的pK a为2.86，酸性明显比乙酸强。
有强拉电子诱导效应的代表性取代基包括三氟甲基和三氯甲基。 氯甲基、甲氧基甲基等属于有弱拉电子诱导效应的取代基。 仅有诱导效应的给电子取代基较少，主要是一些电负性小于氢 原子的原子团，如三烷基硅基等。

二、共轭效应对碳正离子的影响 对乙烯基和苯基型不饱和基团，它们与碳正离子相连接的碳原 子属于sp2杂化，电负性高于sp3杂化的饱和碳原子，因此会显示出弱 的拉电子诱导效应。另一方面，这些基团的体系与碳正离子的p轨道 间会产生强给电子的p-共轭效应。
H2C CH2 + Br2 BrCH2CH2Br
+
Br2
BrH2C 1,4-加成
Br
Br
+ Br
CH2Br
1,2-加成
+
Br2
Fe
+
HBr
共轭效应可分为：1) π -π 共轭效应，2）p-π 共轭效应，3）pp共轭效应。 １.π -π 共轭是指双键（或三键）之间所发生的π 电子的离域。
H C C C O H H H H C C C+ OH H H C+ C C OH H H C C C O H H H

论取代基立体效应对有机化合物性质的影响摘要：立体效应是重要的取代基效应，它几乎贯穿整过有机化学教学中。

本文较详细地讨论取代基的立体效应对有机化合物性质的影响。

关键词：取代基；立体效应；有机化合物；影响分子中原子或基团间的相互影响主要表现为两类：电子效应和立体效应（或空间效应）。

所谓立体效应是通过空间因素所表现出的原子或基团间的相互影响，它与原子或基团的体积及形状有关。

本文拟对立体效应对有机化合物性质的影响进行较为详细的讨论。

一对酸碱性的影响立体效应对有机化合物酸碱性的影响主要是通过其对共轭效应及溶剂化作用的影响来实现的。

（一）通过对共轭效应的影响而影响酸碱性性大6倍。

其原因在于化合物(1)中邻位甲基在一定程度上阻碍了氮原子上的孤对电子与苯环的共轭，使氮原子上的电子云密度较化合物(2)中的大，所以碱性(1)比(2)强。

经测定化合物(3)的酸性强于化合物(4)。

上述实验事实从甲基的诱导效应及超共轭效应是无法解释的。

但从立体效应却能得到较为满意的解释。

因为在上述两个化合物中硝基的体积较羟基大，而在(4)中较大体积的硝基的两个邻位连有两个体积较大的甲基，由于空间拥挤使硝基与苯环的共平面性遭到破坏，削弱了硝基对苯环的“-C”效应，因此(4)的酸性较弱。

（二）溶剂化立体障碍对酸碱性的影响醇的酸性强度顺序如下：气相条件下：t - BuOH >i - PrOH> EtOH> MeOH水溶液中：MeOH> EtOH>i- PrOH>t- BuOH胺类化合物碱性强度如下：气相条件p二对有机化合物反应活性的影响（一）对饱和碳原子上亲核取代反应的影响溴代烷( RCHzBr)在乙醇解的SN2反应中，随着R基团的不同，其反应速度也各不相同。

在SN2反应中，进攻试剂从离去基团反面进攻a-C，d-C上所连的烃基越多，体积越大，对亲核试剂进攻a-C的空间阻碍作用越大，反应速度越慢；此外，在SN2反应的过渡态中，有5个原子或基团与a-C成键或部分成键，与反应物相比，过渡态的拥挤程度增加，a-C 上所连取代基越大，过渡态拥挤程度增加得越显著，反应过渡态能量就越高，活化能越大，反应速度则越慢。

实验四取代基及溶剂对有机化合物紫外吸收光谱的影响一、实验目的（1）通过对苯以及苯的一取代物的紫外吸收光谱的测绘，了解不同助色团对苯的吸收光谱的影响；（2）观察溶剂极性对丁酮的吸收光谱及pH对苯酚吸收光谱的影响；（3）学习并掌握UV-visible分光光度计的使用方法。

二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在近紫外区（200-400 nm）有特征吸收，给有机化合物的鉴定提供了有用的信息。

通过绘制相同条件（溶剂、浓度、pH、温度等）下未知物与纯的已知化合物的吸收光谱进行比较，或将绘制的未知物吸收光谱与标准光谱（如Sadlter紫外光谱图）相比较，如果两者相一致，至少说明它们的生色团与分子母核是相同的。

苯在230-270 nm之间出现的精细结构是它的特征吸收峰（B带），中心在254 nm附近，其最大吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。

溶剂的极性对有机物的紫外吸收光谱有一定的影响。

溶剂极性增大，n*跃迁产生的吸收带发生紫移；而*跃迁产生的吸收带发生红移。

三、仪器与试剂仪器：紫外－可见分光光度计：日立 UV-3010带盖石英吸收池（1 cm）：2只具塞比色管（5 mL）：10只吸量管（1 mL）：6只取样器（20 L）：一支（针头若干）胶头滴管：6只试管架：1个废液杯面巾纸+镜头纸试剂：苯的环己烷溶液（1+250）甲苯的环己烷溶液（1+250）苯酚的环己烷溶液（0.3 gL-1）苯甲酸的环己烷溶液（0.8 gL-1）苯胺的环己烷溶液（1+3000）苯酚的水溶液（0.4 gL-1）NaOH水溶液（0.1 molL-1）HCl水溶液（0.1 molL-1）丁酮、环己烷、乙醇、氯仿、水四、实验内容（1）取代基对有机化合物紫外吸收光谱的影响在5个5 mL的具塞比色管中，分别加入苯、甲苯、苯酚、苯甲酸、苯胺的环己烷溶液0.5 mL，用环己烷稀释至刻度并摇匀。

以环己烷为参比，在带盖的石英吸收池中，在220-350 nm的范围内进行扫描，得到吸收光谱图。

利用电子效应解释取代基的位置及种类对芳香化合物化学性质的影响郭荷民【摘要】苯环上的取代基可以通过两种途径对官能团传递电子效应.一是通过共轭体系传递,其特点是:由于交替极化,取代基的电子效应(共轭效应(C)和诱导效应(I))主要影响到处于其邻位或对位的官能团电子云密度的变化,而对处于其间位的官能团影响很小;二是通过苯环的σC-C键向官能团传递电子效应,此时取代基仅能通过诱导效应产生影响.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2008(023)005【总页数】4页(P54-57)【关键词】电子效应;取代基;芳香化合物;化学性质;种类;位置;诱导效应;电子云密度【作者】郭荷民【作者单位】安徽医科大学基础医学院,安徽合肥,230032【正文语种】中文【中图分类】O6有机化学是医药学院校的一门基础课，由于该课程的学习内容多，学时相对较紧，在对各类有机化合物的反应活性、反应取向、反应机理等化学性质进行解释及规律性总结时，如何正确地运用电子效应简洁明了地解释有机反应中的化学规律十分重要。

本文以电子效应影响取代苯酚酸性强度变化的解释为例，总结其在本课程同类知识点中的规律性及应用，以期和同仁商榷并对正在学习中的大学生有所帮助。

以一取代苯酚为例。

对于酸性强度的变化，一般教科书[1～6]上的解释是：当Y为吸电子基时，其吸电子效应通过苯环的传递能使σO—H键的极性进一步加大，酸性提高，大于无取代的苯酚；当Y为推电子基时，其推电子效应同样通过苯环的传递能使σO—H键的极性降低，酸性小于无取代的苯酚。

但这里存在两个需要解释的问题：① 同一种取代基处于邻(o-)、间(m-)、对(p-)不同取代位置时的酸性强度的差异。

② 同为吸或推电子基(该知识点在苯环的定位规律中已学习过)，为何o-、m-、p- 3种位置异构体会呈现不同的酸性强度变化。

例如：甲基和甲氧基都是推电子基，当Y=CH3时，酸性强度是：苯酚>m-甲基苯酚>p-甲基苯酚>o-甲基苯酚，但当Y=OCH3时，酸性强度变化是： m-甲氧基苯酚>苯酚>o-甲氧基苯酚>p-甲氧基苯酚；硝基和卤素都是吸电子基，当Y=NO2时，酸性强度是：p-硝基苯酚>o-硝基苯酚>m-硝基苯酚>苯酚，但当Y=X(卤素)时，酸性强度是：o-卤代苯酚>m-卤代苯酚>p-卤代苯酚>苯酚(表1[5])。

ρ＝α F 诱导极化度 ＝ α－分子中化学键的极化度；F－外界电场强度 （三）场效应 分子中相互作用的两个部分通过空间传递 的电子效应 多数情况下，场效应与诱导效应很难区分； 多数情况下，场效应与诱导效应很难区分；但某 些情况下，区别较大。 些情况下，区别较大。
C C COOH X (四)诱导效应的强度及其比较次序 四 诱导效应的强度及其比较次序
X-A成键原子或基团电负性不同而使 成键原子或基团电负性不同而使X-A键带有极性 成键原子或基团电负性不同而使 键带有极性
X
δ
A
δ+
在多原子分子中， 在多原子分子中，这种极性会沿着碳链传递 诱导效应：有机化合物中，由于受取代基电负性的影响，使整个 诱导效应：有机化合物中，由于受取代基电负性的影响， 分子中成键电子云按取代基的电负性所决定的方向而偏移的效应。 分子中成键电子云按取代基的电负性所决定的方向而偏移的效应。
NR3 > NO2 > CN > COOH > COOR > O >X>
给电子能力顺序为： 给电子能力顺序为：
CH(CH3)2
>
C2H5
>
CH3
2.动态诱导效应强度的比较 动态诱导效应强度的比较
可极化性大小的比较,如 可极化性大小的比较 如:
Id :
I>
Br >
Cl >
F
SH >
(五)诱导效应对反应性能的影响 五 诱导效应对反应性能的影响
第三章 取代基效应
有机化学中，取代基对化合物的影响为： 有机化学中，取代基对化合物的影响为：
电子效应（诱导效应、场效应、共轭效应） 电子效应（诱导效应、场效应、共轭效应）

有机化学中的取代基效应在绪论中,我们提到了有机化合物可以按分子内的官能团进行分类。

官能团的性质在较大程度上决定了这类化合物的理化性质。

例如，羟基化合物一般都可以电离出质子，显示出酸性。

醇类化合物一般属于弱酸性物质，其酸性比水还弱。

酚类化合物的酸性则比水的明显要强，羧酸的酸性更强，属于中等强度的酸。

磺酸是一类酸性与硫酸相当的强酸。

几个代表性羟基化合物的pKa如下所示：羟基化合物(CH3)3COH CH3OH H2O C6H5OH CH3COOH CF3COOH C6H5SO3H pKa 18 17 15.74 9.99 4.76 0.23 -6.5很显然，不同类型的羟基化合物所呈现的酸性强度存在巨大的差别。

那么，究竟是何种因素导致酸性的这种巨大差异呢？第一章中已经述及，一种物质的酸性强弱取决于其电离出质子的能力大小，而质子的电离能力又取决于Ｏ–Ｈ键的键能和极性大小。

因此，上述pKa 值的差异说明，与羟基氧原子相连的基团的性质对Ｏ–Ｈ键的键能和极性产生了很大的影响。

为了更好地了解这些基团的影响，本章将系统地对这些基团影响官能团性质的方式进行介绍。

第一节共价键的极性与诱导效应有机化合物的基本结构是由碳氢所组成的。

由于碳原子和氢原子的电负性非常接近,分别为2.2和2.1，它们形成共价键时，成键的共用电子对在碳原子和氢原子核外出现的几率十分接近，这种共价键的极性很低，称为非极性共价键。

除了C–H键以外，常见的非极性共价键还包括C–C、C=C和C≡C键等。

形成共价键的两个原子若电负性差别较大，那么成键电子对出现在电负性大的原子核周围的几率会大于出现在电负性小的原子核周围的几率，这样就使得该共价键呈现极性。

常见的极性共价键包括C–X（碳卤键）、C–O、C=O、C–N、O–H、N–H、C=N、C≡N、N=O等。

一、诱导效应的定义共价键极性的产生会进一步影响分子内其它原子核周围的电子云密度分布情况。

以正丙烷分子为例，它属于非极性分子，其分子内各碳原子周围的电子云密度基本相同。

2020级研究生高等有机化学练习题答案一、完成下列反应式（一）烯烃的反应1．CH 2H I ＋Cl C (CH 3)2CH 2(CH 3)2CH ICl2．HI F 3C ＋CH=CH 2 CH 2CH 2IF 3C3．(1)(2)CH 22H 2SO 4C (CH 3)2 CH 3C (CH 3)24．(1)(2)CH 22H 2SO 4OH CH 35．H 2O 2CH 3HBr BrCH 36．CH 2CH HBr C 6H 5ROORCH 2CH 2C 6H 5Br 7．O 3Zn/H 2OCH 3CH 2CH=CH 2CH 3CH 2CHO + HCHO8．(1)(2)O 32CH 3CHOOCH 3(CH 2)39．H 2OCl 2＋＋ HOClor10．H 2O＋＋Br211．CH 2H 2O 2OH＋B 2H 6CH 2OH12．H 2O 2OH＋CH 3B 2H 6CH 3OH13．14．H 2O 2＋O s O 4（二）亲核加成-醛酮的反应1．CH 2CH CH 2LiAlH 4(1)3+CH 2OH CH 2CH 22．H 2OCH CH CH 3NaBH 4CH 3CHCHCH 2OH3．O CH 2Zn-Hg/浓HClCH 3HOHOCH 2CH 2CH 34．+MgBrO 5．CHO240%NaOH ++COONa CH 2OH6．250%KOH +ClCHO+COOK CH 2OHClCl7．CHO+CH 3CHONaOHCH CHCHO8．+CHO CH 3CH 2CHO加热H 2OCHC(CH 3)CHO9．CHO +加热CH 3OCH 3COCH 3NaOHCH CH 3OCHCOCH 310．+CH 3COCH 2CH 3I 2NaOH++ +CHI 3CH 3CH 2COONa11．+O Ph 3PCH 2CH 212．CHCH 3CH 3COCH 3+Ph 3P CHCH 3(CH 3)2C13．CH 3O+C 6H 5COOOHCCH 3O C O14．CH 3)2CH CH 3O +CF 3CO 3HC CH 3)2CHOCH 3O C（三）亲核取代1．CH 3H 2+ClCHCl NaHCO 3CH OH ClCH 32．CH CH CH 2ClBrKCNCN Br CH=CH CH 23.65OH CH S N 23H 54．CN＋CH 2Br Na CNCH 25．HOCH 2 CH 2 Cl + KI丙酮2CH 2I6．CH 3COO CH 2CH=CH NaCl ＋Cl CH 2CH=CHCl CH 3CO 2（四）重排反应1．C 6H 5HNO 2OH CH 3NH 2CH 3C C C 6H 5 O C 6H 5CH 3CH 3C C C 6H 52．H 2SO 4NO CH HCH 3HNO3．CH 3OHOH CH 3CH 3CH 3O4．△NHNH BrBr HNH 2NH2BrBr（五）消除反应1．CH Br CH 32．KOHCH325Br33．3)2433EtONa EtOHCH 3CH35．CH 23BrC H CHCH 36．78、CH 3H 3PO 4CH 39．CH3OH32CH3CH(CH3)2二、取代基效应对化合物性能的影响（一）电子效应（共轭和诱导效应）对化合物酸性的影响1．排出下列化合物的酸性次序。

摘要： 从理论上研究 了一系列 ［ ｓ Ｃ ｔ ） Ｏ Ｎ） ｔ Ｏ （ Ｏ） （ｆ （ ］（ｆ ａ ａ＝三氟 乙酸 ； ＝５氟一 ０Ｎ － 羟基喹 啉 （ ） 羟 基 １，
喹啉 （ ）和 ２甲 基一 基 喹 啉 （ ）配 合 物 的 结 构 和 光 谱 特 征．分 别 采 用 Ｂ Ｌ Ｐ Ｌ Ｎ ２ ｚ 和 ２ ： 羟 ３） ３ Ｙ ／ Ａ ＬＤ
根 据 Ｆａ ｃ － ｏｄ ｎ垂 直跃迁 原理 ， 用含 时 密度 ｒｎ ｋＣ ｎ ｏ 利
［ ｓ Ｃ ）（ ） Ｏ Ｎ ］ Ｏ（Ｏ ， （ ） 框架结构 的配合物 ， 配 该 合物包含 ３ 个羰基配体 ， 一个三氟 乙酸配体和一 个羟基喹啉配体． 它们 的最低 能吸收和发射波长 较短， 以 １ 一 Ｔ 跃迁为 主， 且 Ｔ １ 金属 的参 与较少 ， 配体起到了重要作 用 ， 量子效率 只有 １％左 右． ０ 为了能合成出具有较高磷光量子效率的配合物 ， 实验工作者做了大量 的工作 ， 但是还没有 比较成 熟的规律作为分子设计 的理论依据． 了研究这 为
２１ ０ １年 ５月
文 章 编 号 ：０７２ ５ （０ １ ０ －０ ６０ １０ － ３ ２ １ ）５０ ２ －５ ８
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取 代 基 效 应 对 锇 （Ｉ羟 基 喹 啉 配 合 物 Ｉ ） 结 构 和 光 谱 性 质 的 影 响
张 建坡 ， 金 丽
（ 吉林化工学院 化学与制药工程学院’ ， 吉林 吉林 １２ ２ ） ３０ ２
设计 中【 ］这些配合物最低能吸收和发射多以金 １． － ４
属 到 配 体 的 电 荷 转 移 （ Ｃ ｍｅ ｌｔ ｌａｄ ＭＬ Ｔ： ｔ ｏ ｉ ｎ ａ ｇ
ｃａ ｅ ｒ ｓ ｒ跃迁为主， ｈｒ ａ ｆ ） ｇ ｔｎ ｅ 金属的参与对较低激发

取代基对分子聚集状态的影响取代基对分子聚集状态的影响主要表现在以下几个方面：
1.取代基的极性：极性取代基倾向于增加分子间的相互作用力，这可能导致分子聚集状态的改变。

例如，在液晶材料中，极性取代基可以影响分子的排列和取向，从而影响液晶的相行为。

2.取代基的体积：大的取代基可能增加分子间的空间排斥力，这可能影响分子的聚集状态。

例如，在聚合物中，大的侧链取代基可能导致链间距离减小，从而影响聚合物的结晶性和熔点。

3.取代基的电子效应：取代基的电子效应，如给电子取代基和吸电子取代基，可以影响分子间的相互作用力。

例如，在聚合物中，给电子取代基可能增加聚合物的极性，从而影响聚合物的溶解性和相容性。

4.取代基的动态性质：某些动态性质的取代基可以在分子聚集过程中发生变化，从而影响分子的聚集状态。

例如，在聚合物中，动态取代基可以在聚合过程中发生变化，从而影响聚合物的结构和性能。

综上所述，取代基对分子聚集状态的影响是多方面的，包括极性、体积、电子效应和动态性质等。

这些影响可以改变分子的相互作用力和空间排列，从而影响分子的聚集状态。