極性交替現象

一般認為共軛效應是共軛體系中由於軌道離域或電子離域所產生的鍵長平均化、體系內能變低。吸收光譜向長波方向移動，分子的折光率增大等效應。共軛效應可以沿著共軛鏈向下傳遞，當體系一端受到試劑進攻時會出現極性交替現象。

共軛體系中極性交替以及共軛效應可以沿著共軛鏈向下傳遞不會減弱或消失，共軛效應區別於誘導效應的特點，前者往往在反應中決定親電試劑或親核試劑進攻底物的位點。

基本介紹

• 中文名：極性交替現象
• 外文名：Alternating polarity phenomenon
• 本質：電子云密度的交替分布
• 套用學科：有機化學

簡介

在苯和1，3-丁二烯等對稱分子中，由於靜態效應引起鍵的平均化，因此並不存在電子云分布的極性交替現象。但受到試劑電場影響時，共軛鏈上會出現電子云密度的交替分布，這種現象叫極性交替現象。舉例如下圖1：

圖1 極性交替現象

另外，缺電子或富電子共軛體系也出現極性交替現象。例如，烯丙基正碳離子或負碳離子，其正電荷或負電荷主要集中在碳原子1和3上，而不能轉移到碳原子2上。

極性交替現象

定位效應

取代基定位效應的解釋親電取代反應是分三步進行的。

親電取代反應

親電試劑E進攻苯環，與苯環的π電子作用生成絡合物，緊接著E從苯環π體系中獲得兩個電子，與苯環的一個碳原子形成σ鍵，生成σ絡合物，這一步反應比較慢，σ絡合物內能高不穩定，生成的活性中間體迅速脫去H，轉變成取代產物，這一步反應比較快。

由於苯環上的取代反應是親電取代，所以當環上連有供電子基（鄰、對位定位基）時，能使環上電子云密度增加，更有利於親電試劑進攻，反應容易進行；當苯環上連有吸電子基（間位定位基）時，能使環上電子云密度降低，不利於親電試劑的進攻，反應較難進行。

由於供電子基對π電子云的極化作用，使苯環上出現極性交替現象。供電基的鄰位和對位上帶有部分負電荷，電子云密度較大；而其間位上則帶有部分正電荷，電子云密度較小。因此再取代時，反應主要發生在供電基的鄰位和對位。

同樣是由於出現極性交替現象，使吸電基的鄰位和對位帶有部分正電荷，電子云密度較低；而間位則帶有部分負電荷，相對來說電子云密度較高。因此再取代時，反應主要發生在間位。

共軛體系

極性交替現象沿共軛鏈傳遞，當共軛體系受到外界試劑進攻時，形成共軛鍵的原子上的電荷會發生正負極性交替現象，這種現象可沿共軛鏈傳遞而不減弱。

例如，1，3-丁二烯分子受到試劑進攻時，發生極化：

極化現象

由於分子中的極性交替現象，使共軛二烯烴的加成反應既可以發生在C₁和C₂（或C₃和C₄）上，也可以發生在C₁和C₄上。