inductive effect是什麼意思，inductive effect的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

誘導效應（Inductive Effect） 是有機化學中描述原子或基團通過σ鍵鍊傳遞電子效應的一種基本概念。它源于不同原子間電負性的差異，導緻分子内電子雲密度發生定向偏移，從而影響分子的物理性質、化學反應活性及反應位點。其核心特征是通過σ鍵傳遞，且隨鍵鍊增長效應迅速減弱。

一、作用機制與本質

當電負性較強的原子（如鹵素、氧）與碳原子成鍵時，會通過σ鍵吸引電子雲，使鄰近碳原子顯部分正電性（+δ），這種吸引作用沿σ鍵鍊依次傳遞（但強度遞減），形成極性共價鍵。反之，電負性較弱的原子（如烷基）傾向于推電子，使鄰近碳原子顯部分負電性（-δ）。例如氯甲烷（CH₃Cl）中，氯原子的強吸電子性使甲基碳帶部分正電性（ce{CH3^{delta+}-Cl^{delta-}}）。

二、效應分類

1. 吸電子誘導效應（-I效應）

   電負性 > 氫的原子/基團表現出-I效應，如：

   • 鹵素（-F > -Cl > -Br > -I）
   • 硝基（-NO₂）、氰基（-CN）
   • 羰基（-COOH, -CHO）

     作用：降低相連碳原子的電子密度，增強其親電反應活性。

2. 給電子誘導效應（+I效應）

   電負性 < 氫的原子/基團表現出+I效應，如：

   • 烷基（-CH₃ > -CH₂CH₃）
   • 金屬原子（-MgBr, -Li）

     作用：增加相連碳原子的電子密度，削弱其接受親電試劑進攻的能力。

三、實際影響與應用

• 酸性/堿性調節：羧酸中吸電子基（如-Cl）通過-I效應穩定羧酸根負離子，增強酸性（如氯乙酸酸性強于乙酸）；反之，給電子基降低酸性。
• 反應活性定位：在親電取代反應中，-I基團（如-NO₂）使苯環鈍化且導向間位；+I基團（如-CH₃）則活化鄰對位。
• 分子穩定性：碳正離子鄰近的給電子基（如烷基）通過+I效應分散正電荷，提升穩定性（三級 > 二級 > 一級）。

權威參考來源：

1. IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》（金皮書）對誘導效應的定義與分類标準（Section 4.4.3）。
2. 《March's Advanced Organic Chemistry》第8版（Michael B. Smith著），Chapter 1: Localized Chemical Bonding，詳細讨論電子效應與反應性關聯。

網絡擴展資料

Inductive Effect（誘導效應） 是化學中的一個重要概念，描述分子中原子或基團通過σ鍵傳遞電子效應的現象。以下是詳細解釋：

1. 定義與機制

• 定義：由于原子或基團的電負性差異，導緻分子内電子雲沿σ鍵發生偏移的效應。這種效應是永久性的，屬于分子本身的電子分布特性。
• 機制：電負性較高的原子（如Cl）會吸引成鍵電子雲，使電子密度向自身偏移，導緻鄰近原子出現部分正電荷（δ+），而遠離的原子可能進一步産生極性。

2. 類型

根據基團的電子效應方向，誘導效應分為：

1. -I Effect（吸電子誘導效應）

   • 電負性強的基團（如–NO₂、–Cl、–COOH）會拉走電子，使鄰近原子缺電子。
   • 例：氯乙烷（CH₃CH₂Cl）中的Cl通過-I效應使α-碳帶正電，易受親核試劑攻擊。

2. +I Effect（供電子誘導效應）

   • 電負性較弱的基團（如–CH₃、–NH₂）會釋放電子，增加鄰近區域的電子密度。
   • 例：三甲基胺（N(CH₃)₃）中甲基的+I效應削弱氮的孤對電子堿性。

3. 影響因素

• 電負性差異：差異越大，誘導效應越顯著。
• 距離：效應隨σ鍵鍊增長迅速衰減，通常僅影響2-3個鍵的距離。
• 基團體積：大體積基團可能因空間位阻限制效應傳遞。

4. 應用實例

• 酸性強弱：吸電子基（–NO₂）通過-I效應增強羧酸的酸性（如硝基乙酸的酸性強于乙酸）。
• 反應活性：苯環上的取代基通過誘導效應影響親電取代反應的位置（如–NO₂使鄰對位鈍化）。
• 分子極性：誘導效應可解釋分子偶極矩的變化（如CCl₄的極性大于CH₄）。

5. 與共轭效應的區别

誘導效應通過σ鍵傳遞，而共轭效應（Conjugative Effect）通過π鍵或p軌道離域傳遞，且影響範圍更廣（如苯環的共轭體系）。

總結來看，誘導效應是理解有機反應機理、分子穩定性和物理性質的基礎工具，尤其在分析取代基對分子行為的影響時至關重要。

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