七、誘導(dǎo)效應(yīng)

　　有機(jī)化合物的性質(zhì)，不僅決定于分子中原子的組成、連接順序和方式，而且決定于分子中原子間的相互影響和空間排布。一般把原子間的相互影響歸結(jié)為電子效應(yīng)和空間效應(yīng)。電子效應(yīng)說明改變分子中電子云的分布對(duì)物質(zhì)所產(chǎn)生的影響；空間效應(yīng)說明分子中的空間結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的影響。電子效應(yīng)又可分為誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)。

　　在一個(gè)分子中引入一個(gè)原子或原子團(tuán)以后，與這個(gè)原子或原子團(tuán)相連的原子之間鍵的極性，將影響到分子中的其它部分，使分子的電子云密度分布發(fā)生一定程度的改變。這表現(xiàn)在分子中發(fā)生了σ電子的轉(zhuǎn)移。這種轉(zhuǎn)移是由成鍵原子的電負(fù)性不同引起的，并通過靜電誘導(dǎo)作用沿著原子鏈中的σ鍵向某一方向傳遞下去，原子間的這種相互影響叫做誘導(dǎo)效應(yīng)（I效應(yīng))。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com

　　誘導(dǎo)效應(yīng)的方向以C-H鍵作為比較標(biāo)準(zhǔn)（I效應(yīng)=0)。當(dāng)其它原子或原子團(tuán)（X或Y)取代C-H的氫原子后，成鍵的電子云密度分布不同于C-H鍵。如果X的電負(fù)性大于氫原子，則當(dāng)X取代氫后，C-X鍵的電子偏向X，產(chǎn)生偶極：

箭頭指的方向是電子偏移的方向。與氫相比，X具有吸電子性，我們把它們叫做吸電子基。由它們所引起的誘導(dǎo)效應(yīng)叫做吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)或親電誘導(dǎo)效應(yīng)，一般用-I表示。如果Y的電負(fù)性小于氫原子，則當(dāng)Y取代后，C-Y鍵的電子向碳偏移。與氫相比，Y具有斥電子性，我們把它們叫做斥電子基。由它們所引起的誘導(dǎo)效應(yīng)叫做斥電子誘導(dǎo)效應(yīng)，或叫供電誘導(dǎo)效應(yīng)，用+I表示。

　　在多原子分子中，+I或-I誘導(dǎo)效應(yīng)都可以沿著分子中原子的鏈（σ鍵)由近及遠(yuǎn)地傳遞下去。例如：

但是，誘導(dǎo)效應(yīng)將隨著傳遞距離的增加而迅速地減弱，一般經(jīng)過3～4個(gè)鍵以后，影響已經(jīng)很小了。

　　誘導(dǎo)效應(yīng)只是使共價(jià)鍵中的電子云密度由于電負(fù)性的差異而引起的定向偏移，并不改變各原子的電子層結(jié)構(gòu)，故只產(chǎn)生局部的正負(fù)電荷。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一些原子或原子團(tuán)電負(fù)性大小的次序如下：

　　在H前面的原子或原子團(tuán)是吸電子基，在H后面的是斥電子基。

　　上面所述的誘導(dǎo)效應(yīng)是由分子內(nèi)的靜電作用產(chǎn)生的永久性的效應(yīng)，由物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)所決定的，與外界條件無關(guān)，又叫做靜態(tài)誘導(dǎo)效應(yīng)。

　　馬氏規(guī)則還可以用甲基的誘導(dǎo)效應(yīng)來解釋。丙烯是不對(duì)稱烯烴，與乙烯不同。乙烯的雙鍵的兩個(gè)碳原子各連兩個(gè)氫，其分子中π電子云的分布是均勻的。丙烯雙鍵的兩個(gè)碳原子中，有一個(gè)連兩個(gè)氫，另一個(gè)連著氫和甲基。由于氫與甲基的電負(fù)性不同，氫的電負(fù)性大，甲基的電負(fù)性小，所以，丙烯分子中碳碳雙鍵上的電子云密度比乙烯的大，同時(shí)π電子云的分布也不均勻：

　　式中的彎箭號(hào)“”表示一對(duì)π電子的轉(zhuǎn)移方向，δ⁺及δ^-表示雙鍵兩個(gè)碳原子上電荷的分布不均勻。因而，當(dāng)親電試劑H⁺向丙烯發(fā)動(dòng)進(jìn)攻時(shí),其攻擊部位是丙烯分子中帶部分負(fù)電荷的碳。這樣,生成的中間體是，加成的主要產(chǎn)物是,符合馬氏規(guī)則。

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