有机化学理论要点(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,*,有机化学理论要点,一、电子理论,1,、化学键是由电子的配对形成的；,2,、参与反应的原子可以失去获得电子；,3,、化学键的断裂方式有两种：,二、价键（,VB,）理论,1,、化学键是由原子轨道交盖形成的：,2,、共价键具有方向性和饱和性,3,、轨道的交盖趋于最大化：,交盖程度越高形成的化学键越稳定；,反之，交盖程度越低形成的化学键越不稳定,D,、能量相近的原子轨道可以发生杂化，而形成能量相同的杂化轨道，例如：,SP,、,SP,2,和,SP,3,等,三、分子轨道理论（略）,四、共振论,1,、问题的提出,（,1,）苯的结构？,（,2,）反应：,共振式的意义,双箭头,表示共振杂化体的专用符号，不能与平衡符号,混淆,中心思想：用不存在的经典结构式来描述真实的分子结构式。,要点：,1.,用经典的结构式不能描述一个分子的真实存在，就可以用几个价键结构式来共同描述。,2.,真实结构可以是几个经典结构式的杂化体。,3.,经典结构式又叫共振式。,4.,共振式是假想的。,采用共振式时应当注意的问题,共振式中的经典结构式不能随意书写，对它们有一定的选择标准。,各种经典结构式中原子在空间的位置应当相同或接近相同，它们之间的差别在于电子的排布。例如：,不能看作两个经典结构式，因为氯原子在空间的位置不同。,烯醇式和酮式也不能作为经典结构式，因氢原子的空间位置不同。,2.,所有的经典结构式中，配对的或未配对的电子数目应当是一样的。例如：,弯箭头表示电子的移动方向，但,不能移动原子的位置和改变未配对电子的数目,。,每个经典结构式都有自己的贡献，,能量越低，贡献越大。,3.,等同的经典结构式贡献相等。,4.,经典结构式中，如所有属于周期表中第一和第二周期的原子都满足惰性气体电子构型，其贡献较未满足的大。,5.,没有正负电荷分离的经典结构式贡献较大。例如：,6.,在估计参与体的重要性时注意原子的电负性：,7.,第一列的原子，包括碳、氧和氮最外层不可能超过,8,个电子。,8.,其他因素相同，当没有电荷产生时，有更大的共振稳定作用。,9.,当有两个或两个以上能量最低的等价结构是稳定性最大。,环戊二烯的酸性比环己烷约强,10,30,倍，因为它失去质子形成的负离子有五个相同的参与体。,10.,重要的共振参与体必须具有合理的键长和键角。,真实的分子能量比每一个经典结构式的能量都低。,写共振结构式的原则：,1.,核不动；,2.,数不变；,3.,能量低；,4,共平面,能量指的是表观能量，也就是电荷分散的稳定；共轭越多越稳定。如，,H,3,CN,3,。,共平面：如：,核电荷的计算,例如：,真实的分子在更大的程度上象贡献大的经典结构式，但贡献小的经典结构式并非毫无意义，在有的反应中真实分子更象贡献小的经典结构式。,表,1,列出了各状态下氧、氮和碳上的电荷,表,1,原子上的电荷,原子,未共享电子对数,与原子键合的基团数,电荷,实例,O,1,3,+,2,2,0,3,1,-,N,0,4,+,1,3,0,2,2,-,C,0,4,0,1,3,-,0,3,+,1,2,0,7.6.3,共振式的应用,有机化学常常根据共振式来定性的比较化合物或反应的活性中间体的稳定性。如：乙烯氯的结构用共振式表示：,由于第二个经典结构式中正负电荷分离，并且正电荷在电负性大的氯原子上，其能量显然比第一个经典结构式高。第一个经典结构式的贡献大。但，第二个经典结构式也有一定的贡献，因此，氯乙烯分子中,C,Cl,键具有部分双键性质，不容易起取代反应。,烯丙自由基和烯丙碳正离子的结构也可用共振式表示：,两个经典结构式是等同的，这两个活性中间体都比较稳定，因此，丙烯容易在甲基上起自由基取代反应，烯丙基氯容易起,S,N,1,反应。,共振式对芳烃取代的解释：,第一式的解释,第二式的解释,共振式在写反应机理上的应用：例如，,解答：,