在苯和1,3-丁二烯等对称分子中,由于静态效应引起键的平均化,因此并不存在电子云分布的极性交替现象。但受到试剂电场影响时,共轭链上会出现电子云密度的交替分布,这种现象叫极性交替现象。举例如下图1:
图1 极性交替现象
另外,缺电子或富电子共轭体系也出现极性交替现象。例如,烯丙基正碳离子或负碳离子,其正电荷或负电荷主要集中在碳原子1和3上,而不能转移到碳原子2上。
极性交替现象
取代基定位效应的解释亲电取代反应是分三步进行的。
亲电取代反应
亲电试剂E[1]
极性交替现象沿共轭链传递,当共轭体系受到外界试剂进攻时,形成共轭键的原子上的电荷会发生正负极性交替现象,这种现象可沿共轭链传递而不减弱。[2]
例如,1,3-丁二烯分子受到试剂进攻时,发生极化:
极化现象
由于分子中的极性交替现象,使共轭二烯烃的加成反应既可以发生在C1和C2(或C3和C4)上,也可以发生在C1和C4上。