有机化学共振论.pptx

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1、1 1 共振论的共振论的基本概念基本概念 共振论共振论是鲍林于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一个价键结构式一个价键结构式一个价键结构式对应一个分子结构一个分子结构一个分子结构一个分子结构的不足。例如：CO32-中的三个碳氧键是等同的，键长均为0.128nm。但是价键式却只能表示为：第1页/共19页 而共振论将CO32-的真实结构表示为：上式的意思是：CO32-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。共振杂化体。n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可能的的经典极限式叠加(共振杂化)而成的。第2页/共19页 I)共振杂化

2、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！说说 明明第3页/共19页n n 共振论的基本思想共振论的基本思想 当一个当一个当一个当一个分子分子分子分子、离子离子离子离子或或或或自由基自由基自由基自由基的结构可用一个以上的结构可用一个以上的结构可用一个以上的结构可用一个以上不同电子排不同电子排不同电子排不同电子排列列列列的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。的经典结构

3、式（共振式）表达时，就存在着共振。的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。这些共振式均这些共振式均这些共振式均这些共振式均不是不是不是不是这一分子、离子或自由基的这一分子、离子或自由基的这一分子、离子或自由基的这一分子、离子或自由基的真实结构真实结构真实结构真实结构，其，其，其，其真实结构为所有共振式的真实结构为所有共振式的真实结构为所有共振式的真实结构为所有共振式的杂化体杂化体杂化体杂化体。提示：提示：提示：提示：共振式之间共振式之间共振式之间共振式之间只是电只是电只是电只是电子排列不同子排列不同子排列不同子排列不同共振杂化体共振杂化体共振杂化体共振杂化体不是共不是共不是共不是共振式混合

4、物振式混合物振式混合物振式混合物共振杂化体也不是共振杂化体也不是共振杂化体也不是共振杂化体也不是互变平衡体系互变平衡体系互变平衡体系互变平衡体系第4页/共19页-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，只有成键成键电子电子或孤（对）孤（对）电子电子的位置能改变，但电性不变。n 共振共振式的式的写法写法第5页/共19页2 2 书写共振式遵循的书写共振式遵循的基本规则基本规则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。第6页/共1

5、9页各共振极限结构式中所有共振式的所有共振式的原子排列原子排列相同。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。第7页/共19页 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。参与共振的原子应参与共振的原子应有有p p轨道轨道。第8页/共19页3 3 极限结构的极限结构的稳定性的判断稳定性的判断 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共振极限结构式能量标准 第9页/共19页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

6、。第10页/共19页 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。第11页/共19页总之：合理的结构是稳定的；总之：合理的结构是稳定的；共价键多的结构是稳定的；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。共振结构式越多，真实分子越稳定。第12页/共19页4 4 共振杂化体的各结构式贡献的大小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各个极限结构式对真实分子结构贡献的大小与其的与其的稳定性

7、稳定性成正比成正比 第13页/共19页(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,忽略贡献小第14页/共19页(d)键长、键角变化大的极限结构对杂化体的贡献小。（1 1）、（）、（2 2）的贡献大，（）的贡献大，（3 3）、（）、（4 4）、（）、（5 5）贡献小）贡献小苯的共振式第15页/共19页5 5 共振论的应用共振论的应用解解释释结结构构与与性性质质间间的的关关系系例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

8、列共振:第16页/共19页判断反应机理判断反应机理 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第17页/共19页共振式的写法，共振式的稳定性比较，共振式对杂化体的贡共振式的写法，共振式的稳定性比较，共振式对杂化体的贡 献。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。意的解释。共振论小结共振论小结共振论小结共振论小结共振、共轭与离域的涵义是相同的共振、共轭与离域的涵义是相同的!它们是对一个问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。题的不同表述方法，在有机化学中它们都很重要。第18页/共19页感谢您的观看！第19页/共19页