共轭体系的分类及结构特征

朱秋华

引用本文: 朱秋华. 共轭体系的分类及结构特征[J]. 大学化学, 2021, 36(6): 200702. doi: 10.3866/PKU.DXHX202007029 shu
Citation:  Qiuhua Zhu. Classification and Structural Characteristics of Conjugated System[J]. University Chemistry, 2021, 36(6): 200702. doi: 10.3866/PKU.DXHX202007029 shu

共轭体系的分类及结构特征

    通讯作者: 朱秋华, zhuqh@smu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金面上项目(61975074)

摘要: 共轭体系是相邻原子或基团的电子轨道发生重叠,电子发生离域运动、体系能量降低、键长平均化的结构单元,具有独特的电子效应——共轭效应。共轭效应是有机化学课程的重点和难点内容,掌握共轭体系的分类及结构特征,对理解化合物的共轭效应以及物理化学性质具有重要作用。但一般的有机化学教材及文献对此没有系统的介绍。本文通过实例、价键(valence bond,VB)理论以及分子轨道(molecular orbital,MO)理论中的电子轨道示意图,阐明广义和狭义共轭体系的内涵,以及狭义共轭体系、超共轭体系、价键共轭与空间共轭的分类和结构特征。

English

    1. [1]

      Zhen, S.; Mao, J.-C.; Chen, L.; Ding, S.; Luo, W.; Zhou, X.-S.; Qin, A.; Zhao, Z.; Tang, B. Nano Lett. 2018, 18, 4200.Zhen, S.; Mao, J.-C.; Chen, L.; Ding, S.; Luo, W.; Zhou, X.-S.; Qin, A.; Zhao, Z.; Tang, B. Nano Lett. 2018, 18, 4200.

    2. [2]

      Shen, P.; Huang, M.; Qian, J.; Li, J.; Ding, S.; Zhou, X. S.; Xu, B.; Zhao, Z.; Tang, B. Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 132, 4581.Shen, P.; Huang, M.; Qian, J.; Li, J.; Ding, S.; Zhou, X. S.; Xu, B.; Zhao, Z.; Tang, B. Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 132, 4581.

    3. [3]

      Xiao, K.; Zhao, Y.; Zhu, J.; Zhao, L. Nat. Commun. 2019, 10, 5639.Xiao, K.; Zhao, Y.; Zhu, J.; Zhao, L. Nat. Commun. 2019, 10, 5639.

    4. [4]

      Levandowski, B.; Raines, R.; Houk, K. J. Org. Chem. 2019, 184, 6432.Levandowski, B.; Raines, R.; Houk, K. J. Org. Chem. 2019, 184, 6432.

    5. [5]

      Alabugin, I. V.; dos Passos Gomes, G.; Abdo, M. A. WIRES Comput. Mol. Sci. 2019, 9, e1389.Alabugin, I. V.; dos Passos Gomes, G.; Abdo, M. A. WIRES Comput. Mol. Sci. 2019, 9, e1389.

    6. [6]

      Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1939, 7, 339.Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1939, 7, 339.

    7. [7]

      Mulliken, R. S.; Rieke, C. A.; Brown, W. G. J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 41.Mulliken, R. S.; Rieke, C. A.; Brown, W. G. J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 41.

    8. [8]

      何福城, 朱正和. 结构化学. 北京:高等教育出版社, 1987:151.

    9. [9]

      邢其毅, 徐瑞秋, 周政, 裴伟伟. 基础有机化学(上). 第2版. 北京:高等教育出版社, 2005:44; 55; 129; 236.

    10. [10]

      Zhu, Q.; Jiang, H.; Li, J.; Zhang, M.; Wang, X.; Qi, C. Tetrahedron 2009, 65, 4604.Zhu, Q.; Jiang, H.; Li, J.; Zhang, M.; Wang, X.; Qi, C. Tetrahedron 2009, 65, 4604.

    11. [11]

      Gong, Z. -L.; Zhong, Y. -W.; Yao, J. Chem. Eur. J. 2015, 21, 1554.Gong, Z. -L.; Zhong, Y. -W.; Yao, J. Chem. Eur. J. 2015, 21, 1554.

    12. [12]

      Zhu, Q.; Huang, L.; Chen, Z.; Zheng, S.; Lv, L.; Zhu, Z.; Cao, D.; Jiang, H.; Liu, S. Chem. Eur. J. 2013, 19, 1268.Zhu, Q.; Huang, L.; Chen, Z.; Zheng, S.; Lv, L.; Zhu, Z.; Cao, D.; Jiang, H.; Liu, S. Chem. Eur. J. 2013, 19, 1268.

    13. [13]

      朱秋华, 刘淑文. 聚集诱导发光的五取代四氢嘧啶及其制备方法和应用:中国, CN201110129857B[P]. 2011-05-19. 美国, 8906927 B2[P].

    14. [14]

      Zhu, Q.; Zhang, Y.; Nie, H.; Zhao, Z.; Liu, S.; Wong, K. S.; Tang, B. Z. Chem. Sci. 2015, 6, 4690.Zhu, Q.; Zhang, Y.; Nie, H.; Zhao, Z.; Liu, S.; Wong, K. S.; Tang, B. Z. Chem. Sci. 2015, 6, 4690.

    15. [15]

      Zhang, H.; Zheng, X.; Xie, N.; He, Z.; Liu, J.; Leung, N.; Niu, Y.; Huang, X.; Wong, K. S.; Kwok, R. T. K. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16264.Zhang, H.; Zheng, X.; Xie, N.; He, Z.; Liu, J.; Leung, N.; Niu, Y.; Huang, X.; Wong, K. S.; Kwok, R. T. K. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16264.

    16. [16]

      Levitus, M.; Schmieder, K.; Ricks, H.; Shimizu, K. D.; Bunz, U. H. F.; Garcia-Garibay, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4259.Levitus, M.; Schmieder, K.; Ricks, H.; Shimizu, K. D.; Bunz, U. H. F.; Garcia-Garibay, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4259.

    17. [17]

      Luo, J.; Xie, Z.; Lam, J. W.; Cheng, L.; Chen, H.; Qiu, C.; Kwok, H. S.; Zhan, X.; Liu, Y.; Zhu, D.; Tang, B. Z. Chem. Commun. 2001, 18, 1740.Luo, J.; Xie, Z.; Lam, J. W.; Cheng, L.; Chen, H.; Qiu, C.; Kwok, H. S.; Zhan, X.; Liu, Y.; Zhu, D.; Tang, B. Z. Chem. Commun. 2001, 18, 1740.

    18. [18]

      Zheng, S.; Huang, C.; Zhao, X.; Zhang, Y.; Liu, S.; Zhu, Q. Spectrochim. Acta. A 2018, 189, 231.Zheng, S.; Huang, C.; Zhao, X.; Zhang, Y.; Liu, S.; Zhu, Q. Spectrochim. Acta. A 2018, 189, 231.

    19. [19]

      Liu, Y.; Ye, Z.; Zhao, M.; Chen, Q.; Wang, Y.; Zhu, Q. Dyes Pigments 2017, 145, 391.Liu, Y.; Ye, Z.; Zhao, M.; Chen, Q.; Wang, Y.; Zhu, Q. Dyes Pigments 2017, 145, 391.

    20. [20]

      Zhu, Q.; Huang, L.; Su, J.; Liu, S. Chem. Commun. 2014, 50, 1107.Zhu, Q.; Huang, L.; Su, J.; Liu, S. Chem. Commun. 2014, 50, 1107.

    21. [21]

      Wu, S.; Liang, F.; Hu, D.; Li, H.; Yang, W.; Zhu, Q. Anal. Chem. 2020, 92, 4259.Wu, S.; Liang, F.; Hu, D.; Li, H.; Yang, W.; Zhu, Q. Anal. Chem. 2020, 92, 4259.

    22. [22]

      Zhu, Q.; Yang, W.; Zheng, S.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Liu, S.; Tang, B. Z. J. Mater. Chem. C 2016, 4, 7383.Zhu, Q.; Yang, W.; Zheng, S.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Liu, S.; Tang, B. Z. J. Mater. Chem. C 2016, 4, 7383.

    23. [23]

      Holtz, D. Chem. Rev. 1971, 71, 139.Holtz, D. Chem. Rev. 1971, 71, 139.

    24. [24]

      Weinhold, F. Nature 2001, 411, 539.Weinhold, F. Nature 2001, 411, 539.

    25. [25]

      Alabugin, I. V.; Manoharan, M. J. Org. Chem. 2004, 69, 9011.Alabugin, I. V.; Manoharan, M. J. Org. Chem. 2004, 69, 9011.

    26. [26]

      Alabugin, I. V.; Zeidan, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3175.Alabugin, I. V.; Zeidan, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3175.

    27. [27]

      Deslongchamps, P. Pure Appl. Chem. 1993, 65, 1161.Deslongchamps, P. Pure Appl. Chem. 1993, 65, 1161.

    28. [28]

      Edward, J. T. Chem. Ind. (London) 1955, 36, 1102.Edward, J. T. Chem. Ind. (London) 1955, 36, 1102.

    29. [29]

      Lambert, J. B.; Wang, G. T.; Finzel, R. B.; Teramura, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7838.Lambert, J. B.; Wang, G. T.; Finzel, R. B.; Teramura, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7838.

    30. [30]

      张生勇, 何炜. 有机化学. 第4版. 北京:科学出版社, 2015:31.

    31. [31]

      Pophristic, V.; Goodman, L. Nature 2001, 411, 565.Pophristic, V.; Goodman, L. Nature 2001, 411, 565.

    32. [32]

      洪鹄, 黄兆和, 柴正祺, 张沅珒. 大学化学, 2017, 32, 84.

    33. [33]

      Goodman, L.; Gu, H.; Pophristic, V. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 1223.Goodman, L.; Gu, H.; Pophristic, V. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 1223.

    34. [34]

      Gooseman, N. E. J.; O'Hagan, D.; Peach, M. J. G.; Slawin, A. M. Z.; Tozer, D. J.; Young, R. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5904.Gooseman, N. E. J.; O'Hagan, D.; Peach, M. J. G.; Slawin, A. M. Z.; Tozer, D. J.; Young, R. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5904.

    35. [35]

      Yamamoto, T.; Kaneno, D.; Tomoda, S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2009, 81, 1415.Yamamoto, T.; Kaneno, D.; Tomoda, S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2009, 81, 1415.

    36. [36]

      Wu, J. I. -C.; von RaguSchleyer, P. Pure Appl. Chem. 2013, 85, 921.Wu, J. I. -C.; von RaguSchleyer, P. Pure Appl. Chem. 2013, 85, 921.

    37. [37]

      Lambert, J.; Ciro, S. J. Org. Chem. 1996, 61, 1940.Lambert, J.; Ciro, S. J. Org. Chem. 1996, 61, 1940.

    38. [38]

      Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  36
  • 文章访问数:  2149
  • HTML全文浏览量:  745
文章相关
  • 收稿日期:  2020-07-08
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章