理论有机化学共振论简介课件

共振论简介

共振论也是一种有机结构理论。该理论简单、直观，能解决共轭体系的结构与性能问题，结果与分子轨道理论HMO法的计算结果相似。过去因为政治的原因而被打压。现在仍然在发展。

共振论简介1

共振论简介

苯环结构的问题，理论与现实严重不符理论实际有单双键之分，键长不无单双键之分，同，应为不规则形状。为正六角型。共振论简介苯环结构的问题，理论与现实严重不符2

共振论简介

理论含有三个双键，应该稳定性比较差；

△H=3×32=96kcal/mol

实际稳定性很好，反应中一般不开环。△H=50kcal/mol共振论简介3

共振论简介理论：应该主要发生加成反应实际：主要发生取代反应

共振论简介理论：应该主要发生加成反应4

共振论简介

理论：二取代产物应该有两个实际：二取代产物只有一个共振论简介理论：二取代产物应该有两个5

共振论简介用传统的价键理论不能解释……共振论简介6

共振论简介§1共振论的主要内容

Solomen的共振规则

1.当一个分子、离子或游离基按价键理论可以写成一个以上lewis结构式时，则任何一个结构都不能圆满地表示它地结构。真实地结构是这些共振结构式的杂化体。这些共振杂化体仅仅是纸面上的非真实结构。

共振论简介§1共振论的主要内容7

共振论简介解决了苯环结构的四个问题

共振论简介8

共振论简介碳酸根的共振结构

共振论简介9

共振论简介

2.在写共振式时只允许电子的移动，原子核的位置不能变。共振非共振结构互变

共振论简介2.在写共振式时只允许电子的移10

共振论简介3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。

共振论简介3.所有共振式必须符合lew11

共振论简介

3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。√×√×√×

共振论简介3.所有共振式必须符合lew12

共振论简介4．所有共振式中必须有相等的未成对电子数。

共振论简介4．所有共振式中必须有相等的未成对电13

共振论简介

5.真实分子的能量低于所写出的任何一个共振式的能量。能写出的共振式越多，真实分子越稳定。分子苯奥萘联苯蒽菲离域能2β3.36β3.683β4.383β5.316β5.444β共振结构223445共振论简介5.真实分子的能量低于所写出14

共振论简介

6．等价的共振式对杂化体的贡献是相等的。由等价共振式所组成的体系具有巨大的稳定性。

共振论简介6．等价的共振式对杂15

共振论简介7．较稳定的结构式对杂化体的贡献较大。稳定稳定不稳定不稳定不稳定

共振论简介7．较稳定的结构式对杂化体的贡献较大16

共振论简介

8．共价键数目越多的共振式越稳定。稳定不稳定

共振论简介8．共价键数目越多的共振式越稳17

共振论简介

9．共振式中如果所有的原子都有完整的价电子层则是非常稳定的。不稳定稳定

共振论简介9．共振式中如果所有18

共振论简介

10.电荷分离的共振结构式稳定性降低。

稳定不稳定共振论简介10.电荷分离的共振结构式稳定19

共振论简介

11.在共振式中负电荷处在电负性较强的原子上的式子要比处在电负性较弱原子上的式子来得稳定。

不稳定稳定共振论简介11.在共振式中负电荷处在20

共振论简介

总结：真伪共振结构式的判断——

①符合价键理论②原子核位置不变③能量合理

共振论简介总结：真伪共振结构式的判断——21

共振论简介

练习：写出对硝基苯酚负离子的合理共振结构式

共振论简介练习：写出对硝22

共振论简介

§2共振论的应用

1．定性判断分子稳定性依据：能写出的共振式越多，真实分子越稳定。

分子苯奥萘联苯蒽菲离域能2β3.36β3.683β4.383β5.316β5.444β共振结构223445共振论简介§2共振论的应用分子苯奥萘联苯23

共振论简介稳定性PhCH2+>RCH2+

共振论简介稳定性PhCH2+>24

共振论简介2．对键长的判断

Pi=1+ND/SCND-双键出现次数

SJ-合理共振式数目

eg.C6H6

P1,2=1+1/2=1.5P2,3=1+1/2=1.5P1,2=P2,3键长相等，为正六边形结构。共振论简介2．对键长的判断25

共振论简介eg.C10H8P1,2=1+2/3=1.67P2,3=1+1/1=1.33P3,4=1+2/3=1.67

1,2键比2,3键长，奈是拉长的六边形结构。

共振论简介eg.C10H826

共振论简介

3．判断酸碱性的强弱

KaXH―→X-+H+

X-

的共振式越多，结构越稳定，Ka值越大，酸性越强。

共振论简介3．判断酸碱性的强弱27

共振论简介碱性

甲胺>苯胺

Ka=2.3×10-11Ka=2.6×10-5酸性

O2NC6H4OH>C6H50H>CH3OHpKa=7.15pKa=9.94pKa=19

共振论简介碱性甲胺>28

共振论简介4.芳环上亲电取代反应的定位

取代反应是一个竞争过程，可以从中间体稳定性判断反应的方向。对于第一类定位基，邻对位取代的中间体共振结构多，稳定性高，邻对位产物占优。

共振论简介4.芳环上亲电取代反应的定位29

共振论简介

共振论简介30

共振论简介

共振论简介31

共振论简介5．多环芳烃亲电取代反应的定位只有用共振论来预测。

α位取代的中间体有两个特别稳定的结构，反应速度快，成为主要产物。β位取代的中间体只有一个特别稳定的结构，反应速度慢，是次要产物。

共振论简介5．多环芳烃亲电取代反应的定位32

共振论简介

环戊二烯负离子环庚三烯正离子

4n+24n+2

共振论简介33

共振论简介

亲核反应发生在大环，主要产物是4，6，8位；亲电反应发生在小环，主要产物是1，3位。共振论简介亲核反应发生在大环34

共振论简介6．判断反应速度

-Br-

OH-CH2=CHCH2Br—→CH2=CHCH2+

—→CH2=CHCH2OH稳定性高反应快

-Br-

OH-CH3CH2CH2Br—→CH3CH2CH2+

—→CH3CH2CH2OH稳定性差反应慢

共振论简介6．判断反应速度35

共振论简介

共振论简介36

共振论简介

共振论简介37

共振论简介

共振论简介38

共振论简介共振论简介39

共振论简介

共振论也是一种有机结构理论。该理论简单、直观，能解决共轭体系的结构与性能问题，结果与分子轨道理论HMO法的计算结果相似。过去因为政治的原因而被打压。现在仍然在发展。

共振论简介40

共振论简介

苯环结构的问题，理论与现实严重不符理论实际有单双键之分，键长不无单双键之分，同，应为不规则形状。为正六角型。共振论简介苯环结构的问题，理论与现实严重不符41

共振论简介

理论含有三个双键，应该稳定性比较差；

△H=3×32=96kcal/mol

实际稳定性很好，反应中一般不开环。△H=50kcal/mol共振论简介42

共振论简介理论：应该主要发生加成反应实际：主要发生取代反应

共振论简介理论：应该主要发生加成反应43

共振论简介

理论：二取代产物应该有两个实际：二取代产物只有一个共振论简介理论：二取代产物应该有两个44

共振论简介用传统的价键理论不能解释……共振论简介45

共振论简介§1共振论的主要内容

Solomen的共振规则

1.当一个分子、离子或游离基按价键理论可以写成一个以上lewis结构式时，则任何一个结构都不能圆满地表示它地结构。真实地结构是这些共振结构式的杂化体。这些共振杂化体仅仅是纸面上的非真实结构。

共振论简介§1共振论的主要内容46

共振论简介解决了苯环结构的四个问题

共振论简介47

共振论简介碳酸根的共振结构

共振论简介48

共振论简介

2.在写共振式时只允许电子的移动，原子核的位置不能变。共振非共振结构互变

共振论简介2.在写共振式时只允许电子的移49

共振论简介3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。

共振论简介3.所有共振式必须符合lew50

共振论简介

3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。√×√×√×

共振论简介3.所有共振式必须符合lew51

共振论简介4．所有共振式中必须有相等的未成对电子数。

共振论简介4．所有共振式中必须有相等的未成对电52

共振论简介

5.真实分子的能量低于所写出的任何一个共振式的能量。能写出的共振式越多，真实分子越稳定。分子苯奥萘联苯蒽菲离域能2β3.36β3.683β4.383β5.316β5.444β共振结构223445共振论简介5.真实分子的能量低于所写出53

共振论简介

6．等价的共振式对杂化体的贡献是相等的。由等价共振式所组成的体系具有巨大的稳定性。

共振论简介6．等价的共振式对杂54

共振论简介7．较稳定的结构式对杂化体的贡献较大。稳定稳定不稳定不稳定不稳定

共振论简介7．较稳定的结构式对杂化体的贡献较大55

共振论简介

8．共价键数目越多的共振式越稳定。稳定不稳定

共振论简介8．共价键数目越多的共振式越稳56

共振论简介

9．共振式中如果所有的原子都有完整的价电子层则是非常稳定的。不稳定稳定

共振论简介9．共振式中如果所有57

共振论简介

10.电荷分离的共振结构式稳定性降低。

稳定不稳定共振论简介10.电荷分离的共振结构式稳定58

共振论简介

11.在共振式中负电荷处在电负性较强的原子上的式子要比处在电负性较弱原子上的式子来得稳定。

不稳定稳定共振论简介11.在共振式中负电荷处在59

共振论简介

总结：真伪共振结构式的判断——

①符合价键理论②原子核位置不变③能量合理

共振论简介总结：真伪共振结构式的判断——60

共振论简介

练习：写出对硝基苯酚负离子的合理共振结构式

共振论简介练习：写出对硝61

共振论简介

§2共振论的应用

1．定性判断分子稳定性依据：能写出的共振式越多，真实分子越稳定。

分子苯奥萘联苯蒽菲离域能2β3.36β3.683β4.383β5.316β5.444β共振结构223445共振论简介§2共振论的应用分子苯奥萘联苯62

共振论简介稳定性PhCH2+>RCH2+

共振论简介稳定性PhCH2+>63

共振论简介2．对键长的判断

Pi=1+ND/SCND-双键出现次数

SJ-合理共振式数目

eg.C6H6

P1,2=1+1/2=1.5P2,3=1+1/2=1.5P1,2=P2,3键长相等，为正六边形结构。共振论简介2．对键长的判断64

共振论简介eg.C10H8P1,2=1+2/3=1.67P2,3=1+1/1=1.33P3,4=1+2/3=1.67

1,2键比2,3键长，奈是拉长的六边形结构。

共振论简介eg.C10H865

共振论简介

3．判断酸碱性的强弱

KaXH―→X-+H+

X-

的共振式越多，结构越稳定，Ka值越大，酸性越强。

共振论简介3．判断酸碱性的强弱66

共振论简介碱性

甲胺>苯胺

Ka=2.3×10-11Ka=2.6×10-5酸性

O2NC6H4OH>C6H50H>CH3OHpKa=7.15pKa=9.94pKa=19

共振论简介碱性甲胺>67

共振论简介4.芳环上亲电取代反应的定位

取代反应是一个竞争过程，可以从中间体稳定性判断反应的方向。对于第一类定位基，邻对位取代的中间体共振结构多，稳定性高，邻对位产物占优。

共振论简介4.芳环上亲电取代反应的定位68

共振论简介

共振