取代基效应对有机化合物性质的影响

取代基效应是有机结构理论的重要组成部分.取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响,了解有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式,对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要.     

取代基效应对有机化合物性质的影响

取代基效应是有机结构理论的重要组成部分。取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响，了解有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式，对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要。     

取代基效应对有机物性质及反应的影响

探讨了取代基效应对有机物性质、反应取向、反应活性及中间体稳定性等方面的影响从而总结出一般规律。     

取代基效应对有机分子性质方面的影响

有机分子的取代基影响着有机分子的某些性质。本文拟从取代基对化合物反应性能、酸碱性及谱学等方面的影响予以分析，探索如何通过改变试剂的取代基来改变分析试剂的性能。     

取代基对2—取代苯乙烯基苯并噻唑的紫外吸收光谱的影响

考察10种2-取代苯乙烯基苯并噻唑的紫外吸收光谱，发现随取代基共扼效应的增强，吸收带红移，位移量△λ与衡量共轭效应的取代基常数△σ（△＝σP-σm）之间符合Hammett方程。     

取代基对苯并噻吩芳香性的影响

含金属杂原子的共轭体系因在生物医药、化学反应催化等领域展现出广阔的应用前景而备受关注.过渡金属取代的苯并噻吩是一类重要的反应中间体,同时具有孤对电子和芳香性π电子,因此显示出特殊的性质.在M06-L/aug-cc-pVDZ(过渡金属采用aug-cc-pVDZ-pp)水平上,通过核独立化学位移(NICS)、π轨道及各向异性磁感应电流密度(AICD)等分析,研究了包括过渡金属在内的不同基团取代的苯并噻吩芳香性,讨论了不同种类、不同位置取代对噻吩环芳香性的影响.计算结果表明:苯并噻吩具有很强的芳香性,噻吩环上C3位过渡金属及S位取代基的引入使芳香性明显降低,但C3位取代的金属种类及S原子上取代基变化对芳香性影响较小;C2上连接H原子时,金属取代苯并噻吩为芳香性,连接体积较大的nPr基时为反芳香性.     

p-取代苯基化合物荧光发射光谱中取代基效应的定量研究

对不同体系的取代苯基化合物的荧光发射光谱中的取代基效应进行了研究.其中,对于二苯乙烯衍生物、1,4-双(取代苯乙炔基)苯,激发态取代基参数(σcccx)的单参数方程的相关系数均在0.98以上;对于取代苯乙烯、取代α-甲基苯乙烯和反,反-1,4-双(β-取代苯乙烯基)苯,则用Hammett参数(σp)和σcccx的双参数方程关联,相关系数均在0.96以上.结果表明,激发态取代基参数能用于共轭化合物的荧光发射能量的定量研究.     

取代基效应对3,4′-二取代二苯乙烯还原电位的影响

为了探索取代基效应对取代二苯乙烯化合物还原电位的影响,合成了38个3,4′-二取代二苯乙烯模型化合物3-XSBY-4′.以无水乙腈为溶剂,在CS300电化学工作站上测定了化合物的还原电位E_(Red).分别探讨了取代基X, Y对3-XSBY-4′还原电位E_(Red)的影响,以及X和Y共同对E_(Red)的影响.得到了表达E_(Red)变化规律的定量相关方程.结果表明:(1)取代基X, Y的Hammett参数σ和激发态参数σ_(CC)~(ex)均对E_(Red)有重要影响.参数σ(X)和σ(Y)均与E_(Red)正相关,表明取代基X和Y的吸电子效应使化合物的E_(Red)升高.而取代基X, Y的激发态参数σ_(CC)~(ex)(X)、σ_(CC)~(ex)(Y)对化合物E_(Red)的影响,则通过交叉相互作用形式表现.(2)处于间位的取代基(3-X)比处于对位的取代基(Y-4′)对于E_(Red)的影响更明显,同一个吸电子基团,处于3-位比处于4′-位时,使E_(Red)升高更多.(3)取代二苯乙烯XArCH=CHArY(XSBY)与取代二芳基希夫碱XArCH=NArY(XBAY)的母体分子是等电子化合物,但由于前者含有无极性桥键CH=CH,后者含有极性桥键CH=N,因而前者母体分子的最低未占分子轨道LUMO能量更低,还原电位更小,化合物更难被还原.     

取代基对苯甲酸酸性大小的影响

不同的取代基及同一取代基在不同位置对苯甲酸酸性大小的影响较复杂 .很多资料用诱导效应和共轭效应对一些情况作了解释 ,效果很好 .但还有许多情况下 ,用简单的诱导效应和共轭效应无法解释 .本文应用诱导效应 ,共轭效应和邻位效应等对取代苯甲酸酸性大小进行合理的探讨     

取代基效应对水分子催化甘氨酸质子迁移反应的影响

采用MP2/6-31++G**∥B3LYP/6-31++G**方法,研究5种取代基(甲基、异丙基、巯甲基、羟甲基和苯甲基)效应对水分子催化甘氨酸质子迁移反应的影响.主要结论为:1)各取代基都是给电子基,都增加了水合甘氨酸复合体的结合能,有利于体系的稳定性;2)苯甲基和羟甲基取代效应导致"甘氨酸质子迁移所需的最少水分子数由2降至1",其他取代基不能;3)各取代基效应都降低了甘氨酸质子迁移反应的吸热值(增强了产物的相对稳定性),也都降低了反应的能垒,在热力学和动力学上都利于质子迁移;4)5种取代基对"水分子催化甘氨酸质子迁移反应"的贡献由大到小的顺序为:苯甲基羟甲基甲基异丙基巯甲基.     

meso-苯基对卟吩异构化的取代基效应

用AMl MO方法和过渡状态理论研究了meso-对硝基苯、meso-苯和meso-对甲苯对卟吩异构化反应的影响．具体计算了卟吩及3个meso-苯基卟啉异构化的反应势能剖面，以及取代卟啉与卟吩异构化反应速率常数的比值．结果表明，取代基的构型熵效应使得卟吩异构化的正反应加速，而由取代基的电子效应决定的焓因素使得卟吩异构化的负反应几乎不可能发生．     

顺式聚乙炔衍生物取代基效应的理论研究

用自洽场晶体轨道法(SCF-CO)讨论了顺式聚乙炔取代衍生物的取代基效应。研究表明,这些取代衍生物仍存在带隔。吸电子基团(-CN,-F)的取代使体系的电子亲合势和电离势增大,而给电子基团(-CH_3,-NH_2)的取代,则使体系的电离势降低。     

取代基立体效应对氮苄叉苯胺氢核磁共振 化学位移的影响

合成了44个2,4'-二取代氮苄叉苯胺,2-XArCH=NArY-4 (o-XBAY-p)化合物,以核磁共振(NMR)~1H氢谱和~(13)C碳谱确定其结构,指认出桥基CH=N上氢的化学位移δH(CH=N).定量研究取代基效应对δH(CH=N)的影响,将o-XBAY-p的δH(CH=N)与文献报道二芳基希夫碱p/m-XBAY-p/m的δH(CH=N)进行了比较.结果表明:在o-XBAY-p中,邻位基团的立体效应,严重削弱了取代基X和Y电子效应对δH(CH=N)的影响,使δH(CH=N)与取代基X和Y的电子效应常数之间没有良好的定量关系,并且使o-XBAY-p的δH(CH=N)比p/m-XBAY-p/m的δH(CH=N)普遍增大.本文观察到的这一新的实验现象,以前未见报道,它对于利用核磁共振1H NMR化学位移解析希夫碱化合物的分子结构有重要参考价值.     

甲基取代基的诱导效应、共轭效应和定位效应

以取代苯苯环碳原子化学位移为依据,用曾经设定并初步证实的甲基诱导效应和共轭效应参数,讨论了甲基取代基的诱导效应、共轭效应及定位效应.化学位移值表示的诱导效应参数表明甲基具有吸电子诱导效应,经校正后的化学位移值表示的共轭效应参数表明甲基具有微弱的给电子共轭效应,甚至其共轭效应有可能正处于给电子和吸电子的临界状态,总之相对于氢原子,甲基具有吸电子效应.甲基有较强的对位定位效应和较弱的邻位定位效应,在适宜条件下间位也有可能发生取代反应.