超共轭

超共轭 有机化学中的超共轭效应是什么？

对于有些有机化合物，观察可发现烯烃双键碳上会有烷基取代基，这种结构它是比较稳定的。

这种稳定是由于电子的离域而导致的种效应，也就是说双键的π电子云和相邻的α碳－氢σ键电子云交盖而引起的离域效应。

我们以最常见的丙烯为例，丙烯的双键π轨道与双键碳上的甲基C－H的σ轨道交盖，导致π电子云和σ电子云发生离域而扩展到其它更多原子周围，换句话说就是不局限于某一个原子周围，因此增加了稳定性，降低了分子的能量，高中学习的苯环就是一个类似的例子，不同的是苯环是双键π电子之间的共轭，也叫离域大π键。

而超共轭是π，σ共轭效应。

比如下面一张图上面就是丙烯的电子云，我们可以看出，碳碳双键的π电子云和C－H键的σ电子云相互作用，这种超共轭通常表示如下由于超共轭的存在，导致原子间的键长和传统的键长不一样，通常键长缩短了0.15nm。

这里又涉及一个知识点，丙烯这种不对称烯烃和卤化氢加成时，氢原子和卤原子和加成到哪个位置？或许高中没有严格要求，但是事实上是有选择的，通常氢原子加到含氢较多的碳原子上，这也涉及到超共轭效应。

当卤化氢和不对称烯烃反应时，氢原子首先加到含氢较多的碳原子上，使之形成一个碳正离子，碳正离子带正电荷，这个带正电荷的碳原子有三个sp2杂化轨道，和一个空p轨道。

与带正电荷的碳原子相连的烷基碳的C－H σ键可以和正电荷碳的p轨道相互交盖，使σ电子离域并扩展到空的p轨道上。

分散了碳正离子所带的正电荷，使体系更加稳定，才能使卤素原子更好的加成。

比如下图上图很好的说明碳正离子和碳氢σ电子云的发生超共轭而发生交盖。

通过上面的描述可发现，和碳正离子相连得α碳氢越多，能发生超共轭效应的碳氢α键越多，越有利于碳正离子的电荷分散，使体系越稳定。

比如下面四种碳正子的稳定性由于有机物结构复杂，很多物质都含有超共轭效应。

它对于研究物质的影响很重要！