hóa học hưu cơ hiệu ứng liên hợp và sêu liên hợp

HÓA HỌC HỮU CƠ I
HIỆU ỨNG LIÊN HỢP VÀ SIÊU
LIÊN HỢP
Trần Công Minh – Vũ Chí Tuấn

LOGO


I. SỰ LIÊN HỢP
1

Sự liên hợp - 
Khi các liên kết bội (đôi hoặc ba) ở cách nhau đúng một liên
kết đơn thì gọi là hệ liên hợp. Trong đó các electron  ở liên kết
bội này xen phủ với các electron  ở liên kết bộ khác. Vì vậy
người ta gọi là hệ liên hợp - 
Ví Dụ:
Hệ liên hợp
CH2=CH-CH=CH2

CH3-CH=CH-CH=O

Hệ không liên hợp;
CH2=C=CH-CH3

CH3-CH=CH-CH2-CH=O


I. SỰ LIÊN HỢP
2

Sự liên hợp -p

Khi một liên kết bội (đôi hoặc ba) ở cách một obitan p đúng
một liên kết đơn thì tạo ra được một hệ liên hợp -p.
Mặc dù các cặp obitan p đã xen phủ bên với nhau tạo tạo ra
liên kết  nhưng obitan  ở ngay đó lại sát với các obitan p của
các nguyên tử như Cl, F hoặc các nguyên tử C đang thiếu hoặc
thừa electron, do đó chúng lại xen phủ tiếp với nhau. Ta gọi đó là
sự liên hợp  - p.
Ví Dụ:
Hệ liên hợp

CH 2  CH  CH 2
CH2=CH-Cl:
Hệ không liên hợp:
CH2=C=CH-CH3



CH 2  CH  CH 2  CH 2


II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP
1

Khái niệm

Hiệu ứng liên hợp (ký hiệu chữ C) là sự truyền electron do
ảnh hưởng của nhóm thế trong hệ hiên hợp.

II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP
2

Các loại hiệu ứng liên hợp

Nhóm thế làm giảm mật độ electron trong hệ liên hợp (kéo
mật độ electron về phía mình) được coi là hiệu ứng liên hợp
âm, ký hiệu là –C và là chất nhận electron. Các nhóm gây ra
hiệu ứng – C là các nhóm có liên kết bôi với nguyên tử có độ âm
điện lớn hoặc các nhóm mang điện tích +1 với AO-p trống:

propenal


II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP
2

Các loại hiệu ứng liên hợp

Nhóm thế làm tăng mật độ electron trong hệ liên hợp (đẩy
electron về phía liên hợp) được coi là hiệu ứng liên hợp dương, ký
hiệu là +C. Các nhóm gây ra hiệu ứng + C thường là các nguyên tử
hoặc nhóm nguyên tử có một hoặc một cặp electron p chưa chia.
Các nhóm này làm tăng mật độ electron trong hệ liên hợp.


II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP
3 Ảnh hưởng của hiệu – Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng
Một nhóm thế khi đã có hiệu ứng liên hợp thì vẫn thể tồn tại song

song đồng thời hiệu ứng cảm ứng. Hai hiệu ứng này có thể cùng chiều
hoặc không cùng chiều với nhau. Khi xét ảnh hưởng của nhóm thế cần
xem xét tổng hợp của cả hai hiệu ứng.
Sự chuyển dịch mật độ electron trong phân tử là cơ sở để đánh giá
khả năng của một phân tử khi tham gia các phản ứng khác nhau
Ví dụ: Benzyl clorua thì
nhóm thế Clo vẫn gây ra
đồng thời hiệu ứng +C và –I
. Tuy nhiên hiệu ứng –I sẽ
lớn hơn nên nhóm thế Cl thể
hiện sự hút electron nhiều
hơn.


II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP
2 Ảnh hưởng của hiệu – Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng
Khác với hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp truyền qua hệ liên
hợp chỉ thay đổi ít khi mạch liên hợp được kéo dài.
Hiệu ứng liên hợp chỉ xuất hiện trên hệ liên hợp phẳng hoặc
gần phẳng, tức là hệ liên hợp trong đó trục của các Obitan  và p
song song hay gần song song với nhau, bởi vì hệ phẳng mới có sự
liên hợp, bởi hệ phẳng mới có sự liên hợp.


III. HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP
Người ta nhận thấy rằng, các nhóm CH3 và các nhóm ankyl không
đơn thuần chỉ là nhóm đẩy e theo hiệu ứng cảm ứng mà khi mà khi ở vị
trí  so với một liên kết bội hoặc một Obitan p cũng thể hiện một chút
tương tự như hiệu ứng liên hợp của liên kết bội. Người ta cho rằng
chính các liên kết C-H đã gây ra hiệu ứng nhờ sự giải tỏa điện tích

dương. Hiệu ứng đó là hiệu ứng Siêu liên hợp. Ký hiệu là H
Nguyên nhân của hiệu ứng Siêu liên hợp, theo thuyết Cộng
hưởng là do có sự liên hợp  -  hoặc  - p khi electron  ở vị trí
liên hợp với Obitan  hoặc p. Sự liên hợp ấy làm chuyển dịch các
electron  vào hệ liên hợp.
Hiệu ứng siêu liên hợp của các nhóm ankyl luôn là hiệu ứng
đẩy electron H+. Khi càng nhiều liên kết C-H ở vị trí liên hợp thì
hiệu ứng càng xảy ra mạnh.
Ví dụ :


III. HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP

www.themegallery.com

Company Logo


III. HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP
Các nhóm ankyl thường gây ra hiệu ứng siêu liên hợp dương
+H và độ lớn của hiệu ứng cũng biến đổi ngược lại với trật tự về
độ lớn của hiệu ứng của hiệu ứng +I.
Ngược lại với liên kết C-H, các liên kết C-F khi ở vị trí liên
hợp thì gây ra hiệu ứng siêu liên hợp âm (ký hiệu là –H)