
【化】 electronic effect
在化學領域,電子效應(Electronic Effects) 指分子中原子或基團通過靜電作用或電子雲分布變化影響分子其他部分電子密度和反應活性的現象。該術語在漢英詞典中常譯為"Electronic Effects",具體包含以下核心機制:
原子或基團通過σ鍵傳遞的極性效應,源于電負性差異。吸電子基(如 -NO₂, -CN)降低相連碳的電子密度;供電子基(如 -CH₃)則增加電子密度。
例:氯原子在氯乙烷(CH₃CH₂Cl)中通過σ鍵吸電子,使β-碳帶部分正電。
π鍵或p軌道電子離域導緻的電子重分布,分為:
例:苯胺(C₆H₅NH₂)中氨基的孤對電子離域至苯環,活化鄰對位。
σ鍵電子(如C-H)與相鄰空或部分填充軌道(如碳正離子的p軌道)的離域作用,穩定缺電子中心。
例:叔丁基碳正離子[(CH₃)₃C⁺]中,9個C-H鍵σ電子離域穩定正電荷。
空間靜電作用直接改變反應位點電子密度,與距離相關。
例:鄰鹵代苯丙酸(如鄰氯苯丙酸)比間位/對位酸性更強,因Cl的靜電場直接吸引羧基質子。
電子效應是化學中用于解釋分子電子分布變化及其對性質或反應活性影響的核心理論,主要包括以下内容:
電子效應指取代基(與氫原子相比)通過吸電子或供電子作用,改變分子特定區域的電子雲密度分布,導緻分子在反應過程中出現電荷偏移的現象。這種效應能顯著影響分子的酸性、堿性、反應活性等理化性質。
誘導效應
通過σ鍵傳遞的電子效應,由原子/基團的電負性差異引起。例如,氯原子的強吸電子性會使相鄰碳原子電子雲密度降低,形成極性共價鍵。
共轭效應
發生在共轭體系(如雙鍵交替結構)中的電子離域現象。典型例子是苯環上的取代基通過p-π共轭改變環的電子分布。
場效應
通過空間電場而非化學鍵傳遞的電子效應,常見于立體位阻較大的分子結構中。
該理論被廣泛用于預測有機反應活性位點、解釋取代基對酸堿強度的影響(如硝基使苯酚酸性增強)等實際化學問題。
通過理解這些電子效應,化學家可以更準确地設計合成路線和預測分子行為。如需進一步了解具體效應的作用機制,可參考《基礎有機化學》相關章節。
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