词条 | 共振论 |
释义 | gongzhenlun 共振论(卷名:化学) resonance theory 一种分子结构理论。适用于讨论一些不能以价键(见化学键)结构式进行描述的分子,如苯一类的芳香烃。共振论是20世纪30年代由L.C.鲍林提出来的。 规则 ①当一个分子、离子或自由基的电子结构不能用一个价键结构(路易斯结构)式描述时,则它们的真实结构就是两个或多个路易斯结构式的混合体。这种结构又称为正则结构或极限结构。这种正则式并不存在,只是各种可能的正则结构彼此之间共振的一个杂化体。例如苯(上式)和碳酸根CO娫离子(下式): ![]() ![]() ② 在所有的正则式中只允许电子移动, 核的相对位置不变,如丙烯基正离子可写成: ![]() ![]() ③ 所有的正则式必须是真正的路易斯结构如甲醇(左式)和萘(右式)的下列结构不符合路易斯结构规则,因碳是五价的: ![]() ④ 一切正则式的未共享电子数必须相等。 ⑤ 任何正则式的能量都大于实际分子的能量,共振能导致分子的稳定。 ⑥ 一切正则式对实际分子的贡献不等,等价的(指起相同作用的)正则式贡献大;较稳定的正则式贡献也大,如下列正碳离子: ![]() ⑦ 共价键数目愈多的正则式愈稳定,例如丁二烯分子: ![]() ⑧ 在正则式中的所有原子如果都有完整的价电子层,则较稳定。如 ![]() ⑨ 正则式所带的负电荷若位于电负性较大的原子上时,要比位于电负性较小原子上时稳定,如: ![]() ⑩ 键角和键长有改变的结构不稳定,如乙烷的结构式如下: ![]() 应用 共振论主要用来阐明有机化合物的物理性质和化学性质。 物理性质方面 ①偶极矩,例如氯乙烷的偶极矩为2.05德拜,而氯乙烯为1.00德拜。其原因是氯乙烯有共振关系式: ![]() ② 键长,已知C-C键长为1.54埃,C匉C键长为1.34埃,而苯分子中的所有C-C键均为1.39~1.40埃,说明苯分子的C-C键长偏于双键性质。 化学性质方面 ①推测反应位置,例如苯环上的亲电取代反应,氨基是邻、对位定位基,而硝基是间位定位基: ![]() ② 说明有机化合物的酸碱性顺序,例如羧酸>酚>醇。这种酸性顺序难以用诱导效应来解释,用共振结构式则可得满意解释。因为羧酸分子有如下共振,易于失去氢: ![]() ![]() 共振论是一种定性的经验理论,对有些化合物不适用,如在解释下列化合物时,会得出错误结论。 ![]() 参考书目 T. W. G. Solomons, Organic Chemistry,2nd ed., John Wiley & Sons, New York, 1980. |
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