文档介绍：电子效应及位阻效应在有机化学中的应用
刘晓
（西北大学化学系 06级材料化学专业西安 710069）
摘要：电子效应及位阻效应贯穿着整个有机化学的学****故其在有机化学中有着广泛的应用。但由于所掌握的知识有限，我仅将所学的具有代表性3
C H
d -P
共轭效应
0个
站(CHs) 3C4
(CH3) 2CH
CfCH
CH
故：
>
>
>
芳烃的定位效应与活化规律
从大量的实验事实中可以归纳出：苯环上新导入的取代基的位置与亲电试剂无关，至于苯环上原有取代基的性质有关，受苯环原有取代基的控制，这种效应称为定位效应。并将取代基大致分为两类：
A:邻、对位定位基，使新基团主要进入邻、对位。常见的有：
-0、-N （CH3） 2、-Nf、-OH -OCH、-NHCOR -OCOR -CH3 （R）、-CeHs、-CH=CH、-F、-Cl、 -Br、-1等。（一般使苯环活化，反应易于进行，卤素例外）
B:间位定位基，使新基团主要进入间位。常见的有：+NR,、-NQ、-CF3、-CCI3、-CN、-SO3H、 -CHO -COR -COOH -COOR -CONH 等（均使苯环钝化）
定位效应及活化规律的解释
例：-+NR、-CCI3
3
R
N
以上两个取代基虽然没有共轭效应，但吸电子的诱导效应很大，使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电试剂反应，特别是邻、对位降得更低，故只能在间位上反应。
例—CH3
诱导效应：SP3 < SP2,***为供电子；
（T -- n超共轭，***向苯环供电子；
两者作用的结果加强，使苯环上的电子云密度增加，故甲苯比苯容易反应；亲电取代时主要上在邻、对位。
例一X（卤素）
诱导效应：卤素的电负性强于碳，为吸电子的，使苯环的电子云密度降低；
共轭效应：卤素都有未共用电子对，它与苯环形成 P—n共轭，向苯环供电子，使苯环的
电子云密度升高；但因为卤素原子半径大而共轭不好，因此供电子较弱。
两者作用的结果是诱导效应大于共轭效应，使亲电取代反应较难进行。
定位效应及活化规律的应用
如果苯环上已有两个取代基时，第三个基团进入的位置取决于原来两个基团的性质和位置。
不同类型的取代基：受邻、对位定位基支配。
N02
COOH
CH3
Cl
NHCOCH3
SO3H
NO2
CN
NO2
Y
COOH
OH
COOH
COOH
COOH
OH
OH
OH
O
O—H
吸电子诱导作用大给电子共轭作用大氢键效应吸电子作用大
吸电子诱导作用小
给电子共轭作用大
：受强的定位基支配。
吸电子诱导作用中
给电子共轭作用小
氧氢之间的电子云密度当芳环上连有给电子基团时，由于氧氢之间的共价键增强，难解离出
NH2
Cl
CH3
/ NO2
-OH > -CH3 -NH2 > -Cl -NO2 > -COOH

芳香族化合物的酸性受到与芳环相连的其它基团的影响，当芳环上连有吸电子基团时，由于共轭效应和诱导效应的影响，使的氧氢之间的电子云向芳环上移动减小，更易解离出氢离子，从而显示出更强的酸性。相反共轭效应和诱导效应的影响，使的氧氢之间的电子云增大氢离子，表现为酸性降低。例：
故可以得出酸性的顺序为:
COOH
OH
pka
COOH
pka

pka
（消去反应的取向）
pka
E1反应：取代基最多的烯烃超共轭效应最强，稳定性大，位能低其对应的第二步反应的过渡态的位能也较低；反应活化能较小（如下图）反应速率较快，因而在产物中占的比例也较大。所以，E1反应的取向遵守扎衣切夫规律。
E2反应：其取向与过渡态紧密相关；可使烯烃稳定的因素也应使其相应的过渡态稳定。
C2H5O二H H
CH3CH2 —C—C —CH3
1 1
+
H
I
1 —
Br
CH3CH2CH
二CHCH3
+
H H--OC2H5
CH3CH2CH2— C — C— H
H C
CH3CH2CH2CHPH2
69 % 31 %
因为过渡态（I）比过渡态（n）有较大的超共轭效应，所以过渡态（I）就较稳定，形
成时所需活化能小。所以， E2反应的取向也遵守扎衣切夫规律。