[科普中国]-极性交替现象

一般认为共轭效应是共轭体系中由于轨道离域或电子离域所产生的键长平均化、体系内能变低。吸收光谱向长波方向移动，分子的折光率增大等效应。共轭效应可以沿着共轭链向下传递，当体系一端受到试剂进攻时会出现极性交替现象。

共轭体系中极性交替以及共轭效应可以沿者共轭链向下传递不会减弱或消失足共匏效应区别于诱导效应的特点，前者往往在反应中决定亲电试剂或亲核试剂进攻底物的位点。

简介在苯和1，3-丁二烯等对称分子中，由于静态效应引起键的平均化，因此并不存在电子云分布的极性交替现象。但受到试剂电场影响时，共轭链上会出现电子云密度的交替分布，这种现象叫极性交替现象。举例如下图：

另外，缺电子或富电子共轭体系也出现极性交替现象。例如，烯丙基正碳离子或负碳离子，其正电荷或负电荷主要集中在碳原子1和3上，而不能转移到碳原子2上。

取代基定位效应解释取代基定位效应的解释亲电取代反应是分三步进行的。

亲电试剂E+进攻苯环，与苯环的π电子作用生成络合物，紧接着E+从苯环π体系中获得两个电子，与苯环的一个碳原子形成σ键，生成σ络合物，这一步反应比较慢，σ络合物内能高不稳定，生成的活性中间体迅速脱去H+，转变成取代产物，这一步反应比较快。

由于苯环上的取代反应是亲电取代，所以当环上连有供电子基（邻、对位定位基）时，能使环上电子云密度增加，更有利于亲电试剂进攻，反应容易进行；当苯环上连有吸电子基（间位定位基）时，能使环上电子云密度降低，不利于亲电试剂的进攻，反应较难进行。

由于供电子基对π电子云的极化作用，使苯环上出现极性交替现象。供电基的邻位和对位上带有部分负电荷，电子云密度较大；而其间位上则带有部分正电荷，电子云密度较小。因此再取代时，反应主要发生在供电基的邻位和对位。

同样是由于出现极性交替现象，使吸电基的邻位和对位带有部分正电荷，电子云密度较低；而间位则带有部分负电荷，相对来说电子云密度较高。因此再取代时，反应主要发生在间位。1

共轭体系极性交替现象沿共轭链传递，当共轭体系受到外界试剂进攻时，形成共轭键的原子上的电荷会发生正负极性交替现象，这种现象可沿共轭链传递而不减弱。2

例如，1，3-丁二烯分子受到试剂进攻时，发生极化：

由于分子中的极性交替现象，使共轭二烯烃的加成反应既可以发生在C1和C2（或C3和C4）上，也可以发生在C1和C4上。

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唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学