当前课程知识点：有机化学（上） > 第三章 不饱和烃 > 3.3.4共振论 > 共振论
大家好
本次课我们学习共振论
我们知道价键理论的要点
是共价键
是由两个自旋相反的电子配对形成的
价电子定域在两个原子之间
那么价键理论的缺陷
分子为共轭体系
有离域电子时其结构无法用一个结构式来表示
如烯丙基正离子和苯
那么共振论是鲍林在上个世纪30年代
提出的一种分子结构理论
对于共轭体系分子
不能用经典结构式
圆满表示其离域结构的分子
它的真实结构可以由多种假设的结构
其中每一结构各相当于某一价键结构式
通过共振或称叠加而形成的
共振杂化体
当一个分子 离子或自由基按价键理论
可以写成两个或以上的路易斯结构式时
其真实结构就是这些共振结构的杂化体
这个杂化体既不是极限结构的混合物
也不是它们之间的平衡体系
而是一个具有确定结构的单一体
它不能用任何一个极限结构式来代替
实际上 极限结构是不存在的
只是目前尚未找到一个合适的结构式
来表达这种杂化体
所以用一些极限式来表达这种杂化体
双箭头代表极限结构之间的共振
即共同组成共振杂化体
那么书写共振极限结构式的规则有哪些呢
一 共振式中原子在空间的位置应该相同
不同的是电子排列
烯丙基中的碳正离子
和氯苯的共振结构式
是分别是π电子或未共用电子对的移动
二 成对电子数或未成对电子数
应保持一致
烯丙基自由基的共振结构式
哪个书写错误呢
第三个
书写的第三条规则
叫符合书写经典结构式的规则
如碳原子化合价不能高于4价
第二周期元素的价电子数
不能多于八个等
如硝基甲烷的共振结构式
第三个书写就是错误的
我们讨论一下
指出下列各对化合物或离子
是否互为极限结构呢
第一个是互变异构
因为核的位置发生了变化
第二个是共振结构
共振结构对杂化体有什么影响呢
具有相同稳定性的共振结构
参与形成的共振杂化体
特别稳定
参与的共振极限结构式多
共振杂化体稳定
越是稳定的共振结构
对杂化体的贡献越大
那么如何判断共振结构的稳定性呢
满足八隅体的共振结构
比未满足的稳定
我们能看一下
没有正负电荷分离的共振式
比电荷分离的稳定
两个异号电荷
相隔较远或两个同号电荷
相隔较近的共振结构稳定性差
能看出哪个稳定
哪个不稳定吗
共价键数目多的共振结构较稳定
那么左边的就比右边这个稳定
在满足八隅体电子结构
但有电荷分离的共振式中
电负性大的原子带负电荷
电负性小的原子带正电荷的
共振结构较稳定
键角和键长变形小的稳定
我们来看一下苯的共振结构式
应该知道哪个稳定了
共振杂化体能量比
参与共振的任何一个极限结构能量都低
共振降低的能量称为共振能
共振能越大
体系越稳定
结合刚才所讲
看看ABC哪个共振结构式稳定呢
我们看A
中间这个稳定 不带电荷
B 左边这个更稳定
满足八隅体结构
C 右面这个稳定
负电荷在电负性较大的氧上
共振论使用化学家熟悉的语言
结构要素和物理模型
较简单地说明了一系列有机化合物的
物理和化学性质
在有机化学中得到了一定程度的应用
例如 在1,3-丁二烯七个极限结构中
（1）最稳定 贡献最大
因此共振杂化体的结构主要类似于（1）
（2）和（5）的贡献其次
这四个极限结构中
两个使C(1) C(2)呈双键
两个使C(3) C(4)呈双键
（6）和（7）的贡献最小
它使C(1) C(2)
C(3) C(4)呈单键
而使C(2) C(3)呈双键
将这些极限结构对杂化体的贡献综合起来
结果C(1) C(2)
C(3)和C(4)基本接近于双键
而C(2) C(3)之间有部分双键性质
但仍以单键为主
这就是1,3-丁二烯键长平均化的原因
共振论的不足是由于它引入了一些任意的规定
例如 在选择极限结构时
许多激发态的结构
常因不符合极限结构的要求而被忽略掉
在某些情况下 这是错误的
共振论将极限结构的数目
与共振稳定作用的大小联系起来
极限结构越多
共振稳定作用越大
但极限结构的选择又有很大的任意性
这也会导致与事实不符的结论
同学们在学习共振论感到非常困惑
我们平时写共轭体系分子时
都是写的最稳定的结构
没必要写那么多极限结构式
是不是共振论因为有缺陷
就没有必要掌握呢
我们在解释苯环亲电取代定位基时
还会用到共振论
本次课先到这里
后面学习中再进一步理解
-1.1 课程概要
--课程概要
--课程概要
--课程概要
-1.2 结构理论
--结构理论
--结构理论
--结构理论
-1.3 反应历程
--反应历程
--反应历程
--反应历程
-1.4 电子效应
--电子效应
--电子效应
--电子效应
-1.5 酸碱理论
--酸碱理论
--酸碱理论
--酸碱理论
-2.1.1 烷烃的命名
--烷烃的命名
--烷烃的命名
--烷烃的命名
-2.1.2 烷烃的结构和构象
--烷烃的结构和构象
--烷烃的结构和命构象
--烷烃的结构和构象
-2.1.3 烷烃的性质
--烷烃的性质
--烷烃的性质
--烷烃的性质
-2.1.4 烷烃的卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
-2.2.1 环烷烃分类和命名
--环烷烃的分类和命名
--环烷烃分类命名
-2.2.2 环烷烃的性质
--环烷烃的性质
--环烷烃的性质
--环烷烃的性质
-2.2.3 环烷烃的结构及构象
--环烷烃的结构和构象
--环烷烃的构象
-饱和烃
-3.1.1 烯烃的结构
--烯烃的结构
--烯烃的结构
--烯烃的结构
-3.1.2 烯烃的命名
--烯烃的命名
--烯烃的命名
--烯烃的命名
-3.1.3.1烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
-3.1.3.2烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
-3.1.3.3 烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
-3.1.3.4 烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
-3.1.3.5 烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
-3.1.4 烯烃的制法
--烯烃的制法
--烯烃的制法
--烯烃的制法
-3.2.1-3.2.2 炔烃的结构命名和物理性质
--炔烃的结构命名和物理性质
--炔烃的结构命名
-3.2.3 .1 炔烃的化学性质（一）
--炔烃的化学性质（一）
--炔烃的性质（一）
-3.2.3.2 炔烃的化学性质（二）
--炔烃的化学性质（二）
--炔烃的性质（二）
-3.3.1 二烯烃的分类和命名
--二烯烃的命名
-3.3.2 1，3-丁二烯的结构
--1,3-丁二烯的结构
-3.3.3 共轭二烯烃的性质
--共轭二烯烃的性质
--共轭二烯烃的性质
--二烯烃的性质
-3.3.4共振论
--共振论
--共振论
--共振论
-不饱和烃
-4.1芳烃的分类和命名
--芳烃的分类和命名
--芳烃的分类和命名
--芳烃分类命名
-4.2 苯的结构
--苯的结构
--苯的结构
--苯的结构
-4.3.1 单环芳烃的化学性质（一）
--单环芳烃的化学性质（一）
-4.3.2 单环芳烃的化学性质（二）
--单环芳烃的化学性质（二）
-4.4.1亲电取代定位规律（一）
--亲电取代定位规律（一）
-4.4.2 亲电取代定位规律（二）
--亲电取代定位规律（二）
--定位规律2
-4.5 稠环芳烃（萘）
--稠环芳烃（萘）
--稠环芳烃（萘）
--萘
-4.6 非苯芳烃
--非苯芳烃
--非苯芳烃
--非苯芳烃
-芳香烃
-5.1 同分异构现象
--5.1 同分异构现象
-5.2 分子手性和对称因素
--分子手性和对称因素
-5.3 对映体与旋光性
--对映体与旋光性
-5.4 构型的表示和标记方法
--构型的表示和标记方法
-5.5 含手性碳化合物的立体异构
--含手性碳化合物的立体异构
-5.6 不含手性碳化合物的立体异构
--不含手性碳化合物的立体异构
-5.7 反应的立体化学
--反应的立体化学
-立体化学
-6.1 卤代烃的命名和制备方法
--卤代烃的命名和制备方法
-6.2 卤代烃的化学性质
--卤代烃的化学性质
-6.3 单分子亲核取代反应
--单分子亲核取代反应
-6.4 双分子亲核取代反应
--双分子亲核取代反应
-6.5 消除反应
--6.5 消除反应
--消除反应
-6.6 卤代烯烃和芳烃
--卤代烯烃和芳烃
-6.7 习题
--6.7 习题
--习题
-卤代烃
-有机化学（上）
