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  电场效应

化学中的电场效应(,又叫场效应Field effect,记作F)是指通过空间的分子内静电作用,即某取代基在空间产生一个电场,它对另一处的反应中心发生影响。场效应,场效应的作用方向与诱导效应作用方向往往相同,一般很难将这两种效应区分开。

简介

直接通过空间和溶剂分子传递的电子效应。场效应是一种长距离的极性相互作用,是作用距离超过两个C—C键长时的极性效应。化学中的电场效应(Field effect,记作F)是指通过空间的分子内静电作用,即某取代基在空间产生一个电场,它对另一处的反应中心发生影响。在有机化合物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,使分子发生极化的效应,叫诱导效应。由极性键所表现出的诱导效应称做静态诱导效应,而在化反应过程中由于外电场(如试剂、溶剂)的影响所产生的极化键所表现出的诱导效应称做动态诱导效应。诱导效应只改变键内电子云密度分布,而不改变键的本性。且与共轭效应相比,无极性交替现象。诱导效应的特征是电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱,最终消失。诱导效应是一种短程力,传递到第三个碳时已经很弱,传到第五个碳时几乎完全消失。诱导效应是一种静电作用,是永久性的,属于电子效应的一种。

评价

R.戈尔登和L.M.斯托克测定了以下多环酸(见图)的电离常数p:当X=H 时,p为6.04;X=Cl时,p为6.25;X=COOCH时,p为6.20。直接通过空间和溶剂分子传递的电子效应。场效应是一种长距离的极性相互作用,是作用距离超过两个C—C键长时的极性效应。在以上分子中,X基团与COOH基团之间相隔四个单键,X基团的诱导效应对p的变化影响很小。此外,分子内生成氢键的可能性也很小。因此,上述化合物的pH的差别可用场效应来解释。当X=Cl和COOCH时,其pH大于X=H时的pH,其原因是基团X吸收电子后形成偶极C—X的场效应,通过空间或溶剂分子直接影响了COOH的电离。场效应的作用方向与诱导效应作用方向往往相同,一般很难将这两种效应区分开。[1]

参考文献