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  電場效應

化學中的電場效應(,又叫場效應Field effect,記作F)是指通過空間的分子內靜電作用,即某取代基在空間產生一個電場,它對另一處的反應中心發生影響。場效應,場效應的作用方向與誘導效應作用方向往往相同,一般很難將這兩種效應區分開。

簡介

直接通過空間和溶劑分子傳遞的電子效應。場效應是一種長距離的極性相互作用,是作用距離超過兩個C—C鍵長時的極性效應。化學中的電場效應(Field effect,記作F)是指通過空間的分子內靜電作用,即某取代基在空間產生一個電場,它對另一處的反應中心發生影響。在有機化合物分子中,由於電負性不同的取代基(原子或原子團)的影響,使整個分子中的成鍵電子云密度向某一方向偏移,使分子發生極化的效應,叫誘導效應。由極性鍵所表現出的誘導效應稱做靜態誘導效應,而在化反應過程中由於外電場(如試劑、溶劑)的影響所產生的極化鍵所表現出的誘導效應稱做動態誘導效應。誘導效應只改變鍵內電子云密度分布,而不改變鍵的本性。且與共軛效應相比,無極性交替現象。誘導效應的特徵是電子云偏移沿着σ鍵傳遞,並隨着碳鏈的增長而減弱,最終消失。誘導效應是一種短程力,傳遞到第三個碳時已經很弱,傳到第五個碳時幾乎完全消失。誘導效應是一種靜電作用,是永久性的,屬於電子效應的一種。

評價

R.戈爾登和L.M.斯托克測定了以下多環酸(見圖)的電離常數p:當X=H 時,p為6.04;X=Cl時,p為6.25;X=COOCH時,p為6.20。直接通過空間和溶劑分子傳遞的電子效應。場效應是一種長距離的極性相互作用,是作用距離超過兩個C—C鍵長時的極性效應。在以上分子中,X基團與COOH基團之間相隔四個單鍵,X基團的誘導效應對p的變化影響很小。此外,分子內生成氫鍵的可能性也很小。因此,上述化合物的pH的差別可用場效應來解釋。當X=Cl和COOCH時,其pH大於X=H時的pH,其原因是基團X吸收電子後形成偶極C—X的場效應,通過空間或溶劑分子直接影響了COOH的電離。場效應的作用方向與誘導效應作用方向往往相同,一般很難將這兩種效應區分開。[1]

參考文獻