有机化学共振论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,共 振 论,1,共振论的基本,概念,2 书写极限结构式遵循的,基本原则,3 共振极限结构式,能量标准,4,共振杂化体的,各结构式贡献的大小,5,共振论的,应用,-,即离域体系可以用几个经典结构的叠加来描述,1 共振论的,基本概念,共振论,是鲍林于20世纪30年代提出的。用以弥补经典价键理论,一个价键结构式,对应,一个分子结构,的不足。,例如：,CO,3,2-,中的三个碳氧键是等同的，键长均为0.128,nm,。 但是价键式却只能表示为：,而共振论将,CO,3,2-,的真实结构表示为：,上式的意思是：,CO,3,2-,的真实结构是上述三个共振结构式,(,经典结构式,),的,共振杂化体。,共振论认为：不能用经典结构式圆满表示的分子，其真实结构是由多种,可能的,经典极限式,叠加,(,共振杂化,)而成的。,I),共振杂化体是一个,单一的物质,真正的共振杂化体是一个单一的物质，,决不是,几个极限式的,混合物,。共振论一再强调在任何时候，共振杂化体都是一个,单独的物质,，只能有,一个结构,。,II),共振杂化体比任何一个单一的共振结构式所代表的分子都要稳定！,说 明,共振论的基本思想,当一个,分子,、,离子,或,自由基,的结构可用一个以上,不同电子排列,的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。,这些共振式均,不是,这一分子、离子或自由基的,真实结构,，其真实结构为所有共振式的,杂化体,。,提示：,共振式之间,只是电子排列不同,共振杂化体,不是共振式混合物,共振杂化体也不是,互变平衡体系,-,使,原子核,的相对位置和,电子对的,数目,保持不变而改变,电子对,（一般指,P,电子）,的,排列,，就能写出不同的价键结构共振式:,从一种共振结构式转变到另一种共振结构式时，只有,成键,电子,或,孤（对）,电子,的位置能改变，但电性不变。,共振,式的,写法,2 书写共振式遵循的,基本规则,N,原子的价电子数超过8个！,碳原子成了5价！,必须,符合经典结构式,的书写规则，,符合价键理论和,Lewis,结构理论,。,各共振极限结构式中,所有共振式的,原子排列,相同。,同一化合物的不同共振结构只是电子排布的变化，原子核位置不变。,同一化合物的,所有的极限结构式中，配对的或不配对的,电子数目,应保持一致。,参与共振的原子应,有,p,轨道,。,3,极限结构的,稳定性的判断, 参加共振的经典结构式越多，分子越稳定；共价键的数目越多，能量越低。,-,共振极限结构式能量标准,相邻原子带相同电荷的共振极限结构式不稳定。,正负电荷没有分离的比分离的共振结构式稳定,正负电荷分离越远越不稳定,因为分离电荷需能量。, 负电荷在电负性较大的原子上的结构较稳定。, 满足八隅体电子构型的要求者，能量低，稳定。反之则能量高，不稳定。,中,C,+,外层电子只有6个。,总之：合理的结构是稳定的；,共价键多的结构是稳定的；,共振结构式越多，真实分子越稳定。,4 共振杂化体的各结构式贡献的大小,(,a),共价键多的极限结构稳定，对杂化体贡献大。,-,不同极限结构对共振杂化体的贡献大小不同,各个极限结构式对真实分子结构贡献的大小与其的,稳定性,成正比,(,b),电荷分离的极限结构稳定性低，对杂化体贡献小,(,c),违反电负性的结构式对杂化体的贡献极小，忽略。,贡献极小,忽略,贡献小,(,d),键长、键角变化大的极限结构对杂化体的贡献小。,（1）、（2）的贡献大，（3）、（4）、（5）贡献小,苯的共振式,5 共振论的应用,解释结构与性质间的关系,例2： 1,3-丁二烯既可以进行1,2-加成，又可以进行1,4-加成,是由于反应的活性中间体存在下列共振：,例1：1,3-丁二烯分子中的键长平均化的趋势是由于存在下列共振,:,判断反应机理,由于下列共振存在，使得丙烯的,-H,易进行,自由基卤代反应：,p102,共振式的写法，共振式的稳定性比较，共振式对杂化体的贡 献。,共振论是一种理论，共振式是理论上存在的，无法测得。,共振论引入了一些人为规定，对某些化学现象尚不能给出满,意的解释。,共振论小结,共振、共轭与离域的涵义是相同的! 它们是对一个问题的不同表述方法，在有机化学中它们都很重要。,