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第三章 共 振 论 简 介 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 苯环结构的问题，传统理论与现实严重不符。 价键理论 实验结果 有单双键之分，键长不 正六角无单双键之分， 同，应为不规则形状。 键长完全一致。 价键理论的推测 —— 苯环含有三个双键，应该稳定性非常差； △H = 3×32 = 96 kcal/mol 实际测定结果 —— 稳定性很好，反应中一般不开环。 △H = 50 kcal/mol 价键理论：苯环上应该主要发生加成反应 实际结果：苯环上主要发生取代反应 价键理论：苯环二取代产物应该有两种 实际结果：苯环二取代产物只有一种 = = 共 振 论 简 介 用传统的价键理论不能解释…… §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。 分子结构是虚的！？ 假设苯分子存在以下多个可能的结构式 真实分子在这些结构式之间来回变换 —— 共振 一个假设解决了苯环结构的四个疑难问题！ 没有单双键之分，能力低，不加成，取代产物只有1种。 碳酸根的共振结构 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 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 3.所有共振式必须符合lewis结构式，即符合价键理论。 4．所有共振式中 必须有相等的未成对电子数。 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。 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。 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 8．共价键数目越多的共振式越稳定。 稳定 不稳定 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 ? 10.电荷分离的共振结构式稳定性降低。 ? ? ? 稳定 不稳定 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 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 练习：写出对硝基苯酚负离子的合理共振结构式 §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。 稳定性 PhCH2+ RCH2+ 2．对键长的判断 Pi = 1 + ND/SC ND - 双键出现次数 SJ - 合理共振式数目 ?eg.C6H6 P1,2= 1 + 1/2 = 1.5 P2,3 =