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編輯有機化學中的介觀效應
介觀效應
化學中的介觀效應(或共振效應)是化合物中取代基或官能團的一種特性。 它被定義為分子中由兩個 pi 鍵或 pi 鍵與相鄰原子上存在的孤對電子之間的相互作用產生的極性。 電子排列的這種變化導致共振結構的形成,這些共振結構雜化成分子的真實結構。 然后 pi 電子遠離或移向特定的取代基。 在電離勢較低的化合物中,介觀效應更強。 這是因為電子轉移態將具有較低的能量。
介觀效應的表示
該效應以定性方式使用,并根據相關共振結構描述取代基的吸電子或釋放特性,并用字母 M 表示。當取代基為吸電子基團時,介觀效應為負 (–M), 當取代基為給電子基團時,效果為正(+M)。 以下是 +M 和 -M 效果的兩個示例。 此外,下面給出了有助于每種類型共振的官能團。
+M效果
+M 效應也稱為正介觀效應,當取代基是給電子基團時發生。 該組必須具有以下兩種情況之一:一對孤對電子或負電荷。 在 +M 效應中,π 電子從基團轉移到共軛系統,增加了系統的密度。 由于電子密度的增加,共軛體系會產生更多的負電荷。 因此,+M 效應下的系統對親電子試劑的反應性更強,可以帶走負電荷,而不是親核試劑。
+M 效果順序:
–O– > –NH2 > –或> –NHCOR > –OCOR > –Ph > –CH3 > –F > –Cl > –Br > -我
-M效應
-M效應也稱為負介觀效應,當取代基是吸電子基團時發生。 為了發生負介觀 (-M) 效應,該基團必須帶正電荷或空軌道,以便將電子吸引到它那里。 在 -M 效應中,π 電子從共軛系統移向吸電子基團。 在共軛系統中,電子密度降低,總電荷變得更正。 由于 -M 效應,基團和化合物對親電子試劑的反應性降低,而對親核試劑的反應性增強,后者可以放棄電子并平衡正電荷。
介觀效應與誘導效應
編輯來自或流向取代基的凈電子流也由感應效應決定。 p 軌道重疊(共振)導致的介觀效應對這種感應效應xxx沒有影響,因為感應效應純粹與原子的電負性和它們在分子中的拓撲結構(哪些原子連接到哪些 ). 具體而言,誘導效應是取代基純粹基于電負性而不處理重組而排斥或吸引電子的趨勢。 然而,介觀效應涉及重組,并在取代基的電子對四處移動時發生。 誘導效應僅作用于 α 碳,而介晶利用原子之間的 pi 鍵。 雖然這兩條路徑通常導致相似的分子和共振結構,但機制不同。 因此,介觀效應強于誘導效應。
1938 年 Ingold 引入了mesomeric effect、mesomerism 和mesomer 的概念,作為Pauling 共振的同義概念的替代。 在這種情況下,美態現象在德國和法國文學中經常遇到,但在英語文學中,共振一詞占主導地位。
共軛體系中的異構現象
編輯中介效可以在共軛系統中沿著任意數量的碳原子傳輸。 這解釋了由于電荷的離域導致分子的共振穩定。 重要的是要注意分子實際結構的能量,即共振雜化物,可能低于任何有貢獻的規范結構的能量。 實際感應結構與(最穩定的貢獻結構)最差動力學結構之間的能量差稱為共振能量或共振穩定能量。 對于介觀/共振效應強度的定量估計,使用了各種取代基常數,即 Swain-Lupton 共振常數、Taft 共振常數或 Oziminski 和 Dobrowolski pEDA 參數。
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