文档介绍：§ 共轭效应
分子轨道理论认为共轭效应是轨道或电子离域于整个共轭体系乃至整个分子所产生的一种效应。
一电子离域与共轭效应
[现象1]
在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。
C—C单键键长
C==C双键键长
1,3-丁二烯C—C单键键长
C==C双键键长
体系能量降低,化合物趋于稳定。
[现象2]
氯乙烯与氯乙烷比较,从诱导效应考虑,由于π键的电子云流动性较大,氯乙烯(μ=)的偶极矩应该加大,但实际上却比氯乙烷(μ=)的偶极矩小。
  氯乙烯也同样存在着单双键平均化的趋势。
一般化合物 C=C C-Cl
氯乙烯
这些现象说明,在单双键交替排列的体系中,或具有未共用电子对的原子与双键相连的体系中,π轨道与π轨道或p轨道与π轨道之间存在着相互的作用和影响。电子云不再定域于成键原子之间,而是离域于整个分子形成了整体的分子轨道。每个成键电子不仅受到成键原子的原子核的作用,而且也受到分子中其他原子核的作用,因而分子整体能量降低,体系趋于稳定。这种现象称为电子的离域(delocalization),这种键称为离域键,由此而产生的额外的稳定能称为离域能(也叫共轭能或共振能)。包含着这样一些离域键的体系通称为共轭体系,在共轭体系中原子之间的相互影响的电子效应叫共轭效应(conjugative effects)。
按照共轭效应的起源,可以将共轭效应分为静态共轭效应与动态共轭效应。
一. 静态共轭效应
静态共轭效应是在没有外来因素的影响,分子本身就存在固有的一种永久的效应
1. 共轭效应的主要表现:
(1)电子密度发生了平均化,引起了键长的平均化,(2)共轭体系的能量降低。各能级之间能量差减小,分子中电子激发能低,以致使共轭体系分子的吸收光谱向长波方向移动。随着共轭链增长,吸收光谱的波长移向波长更长的区域,进入可见光区。
颜色最大吸收峰波长(nm)
丁二烯无 217
己三烯无 258
二甲辛四烯淡黄 298
蕃茄红素红色 470
2. 共轭效应与诱导效应的区别
(1)共轭效应起因于电子的离域,而不仅是极性或极化的效应。
(2)共轭效应只存在于共轭体系中,不象诱导效应那样存在于一切键中。
(3)诱导效应是由于键的极性或极化性沿σ键传导,而共轭效应则是通过π电子的转移沿共轭链传递,是靠电子离域传递;共轭效应的传导可以一直沿着共轭键传递而不会明显削弱,不象诱导效应削弱得那么快,取代基相对距离的影响不明显,而且共轭链愈长,通常电子离域愈充分,体系能量愈低愈稳定,键长平均化的趋势也愈大。
3.    共轭效应的相对强度
C效应分为供电共轭效应(即+C效应)和吸电共轭效应(即-C效应)。
通常将共轭体系中给出π电子的原子或原子团显示出的共轭效应称为+C效应,吸引π电子的原子或原子团的共轭效应称为-C效应。
  +C效应
 
-C效应
(1)+C效应
在同一周期中随原子序数的增