Példák a gyűrűrendszer, amelynek p, p-párosítás - studopediya

A benzolos molekula p, p-konjugáció magában hat p pályákhoz hat szénatomot sp 2 hibridizációs amelyben hat delokalizált elektron. A naftalin-molekula p, p-konjugáció bevonásával ten p pályák tíz elektronok.

p, p-konjugálása fordul elő, ha az összekapcsolás a p-pályák, amely egy p-kommunikáció, belép a p-orbitális, nem vesz részt kötés kialakulását, és ez a p-orbitális lehet üres, vagy lehet egy vagy két elektront.

A molekula a vinil-bromid p, p-párosítás érintő két p orbitáijaihoz szénatom képezi a p-kötést, és a p-orbitális a brómatom nem vesz részt a kialakulását p-kommunikáció. Így, a molekulában, vinil-bromid három p pályák delokalizált négy elektron.

A allil kation a p, p-párosítás érintő két p orbitáijaihoz szénatom képezi a p-kötést, és a p betöltetlen orbitális egy hordozó szénatomot pozitív töltés. Három p-pályák delokalizált két elektron és egy pozitív töltést.

Az allil-csoport létrehozása a konjugált rendszer magában foglalja a két p pályák, amely egy p-kötést, és a p-orbitális -gibridizirovannogo sp2 szénatom a páratlan elektron. Három p-pályák delokalizált három elektronokat.

Mivel p, p-párosítás, p, p-konjugáció végbemehet gyűrűs rendszerek.

A molekula furán p-orbitális az oxigénatomból, kezében egy magányos elektronpár, kapcsolatba kerül a hurkon belül négy p-pályák a szénatom képezi a p-kommunikáció. Az eredmény egy konjugátum rendszer, amelyben öt p-pályák delokalizált hat elektron.

A molekula fenol p-orbitális az oxigénatomból, amelynek magányos elektronpár belép p, p-konjugáció a p-orbitális egy szénatom, amely részt vesz a p, p-konjugáció a hurkon belül. Ebben az esetben, egy konjugátum rendszer, amelyben hét p pályák delokalizált elektron nyolc.

A mértéke termodinamikai stabilitása jellemzett molekulákból energia kapcsolási. párosítás energia (delokalizációját) - az, hogy része az energia, amely a molekula elveszti eredményeként konjugációs. Minél magasabb az energia konjugáció, annál stabilabb a kettős rendszer. Az egyik módja annak, hogy meghatározzák ezt az értéket, hogy összehasonlítsa a hő hidrogénező benzolban a számított érték azon a feltételezésen alapul, hogy a benzolt tartalmaz három izolált kettős kötések:

A hő a hidrogénezés tsiklogesena

A számított érték benzol

A természetben gyakran előforduló konjugált rendszereket. Minél hosszabb a konjugátum rendszerben, annál nagyobb mennyiségű energia szabadul fel a konjugálás alatt, és ennek eredményeként egy stabilabb rendszert.

Példák a természetes konjugált rendszerek

Aromásság aromásság kritériumok

Közül a gyűrűs vegyületek kettős kötést konjugált rendszert elválasztjuk aromások. jellemzett kiemelkedő termodinamikai stabilitását és speciális tulajdonságai (alacsony reaktivitás mellett reakciókat, szubsztitúciós reakciókat viszonylag könnyen megőrzése konjugált rendszer, és más oxidációs ellenállás). A vegyület rendelkezik aromásság, ha:

- síkban chi sejtek, mind az atomok, amelyek sp 2 hibridizációs;

- képződött konjugátum p-elektron rendszert, amely kiterjed az összes gyűrűatomot tartalmaz;

- az elektronok száma N (e), amely részt vesz a konjugáció kielégíti Hückel szabály: N (e) = 4n + 2, ahol n = 0,1,2,3i stb

Ha nem elégedett, legalább az egyik ilyen kritériumok, a kapcsolat nem aromás. Hückel szabály alkalmazható bármely kondenzált rendszerek, amelyekben nincsenek atomok, amelyek a több mint két ciklusban. Ha az elektronok száma N (e). résztvevő konjugáció, egyenlő N (e) = 4N, egy ilyen vegyületet akkor tekintünk antiaromatic. Jellemzően, az ilyen vegyületek nem stabilak.

Benzol egy klasszikus képviselője az aromás szénhidrogének, például: a lapos gyűrű, mind a 6 szénatom van sp 2 hibridizációs állapotban; Egyetlen konjugált rendszer képződik, amely kiterjed az összes atom a ciklus (p, p-konjugáció); végzett konjugálás hat elektronok - egy p-elektron mindegyik szénatom, amely megfelel Hückel szabály: 4n + 2 = 6, n = 1.

Naftalin például benzolban, egy lapos gyűrű, mind a 10 a szénatom sp2 hibridizációs, a konjugátum rendszer képződik, amely kiterjed az összes atom a ciklus; 10 részt vesz a konjugációs elektronok (p, p-konjugáció) - az egyik p-elektron mindegyik szénatom, amely megfelel Hückel szabály: 4n + 2 = 10, n = 2. Antracént fenantrént is kielégítik a kritériumokat az aromás, a létrehozását egy p, p-konjugátum rendszer molekulák ezen vegyületek részt 14 elektronok.

A stabilizáló hatás inherens nemcsak a kettős hattagú rendszerek, hanem három-, négy-, öt-, hét-tagú rendszerek, amelyekben az elektronok száma résztvevő konjugációs kielégíti Hückel szabály. Az ilyen vegyületek ismertek, és részletesen tanulmányozták. Ezek az úgynevezett nebenzoidnyh aromás.

Között ciklopropán és származékai az egyetlen aromás ciklopropenilcsoport kation megfelel minden kritérium az aromás.

Ciklopropén és származékai

Bár az összes struktúrák lapos, ciklopropén kifejezés nem aromás vegyületek (nincs konjugátum rendszer), például a cikiopropenii- gyök nemaromás vegyület (elektron párosítás 3) ciklopropenilcsoport anion antiaromatic tárgyát olyan vegyületek is részt vehet a konjugációs 4 elektronok. Ciklopropenil- kation jelentése egy aromás rendszer, ennek eredményeként a konjugálás három szénatomot tartalmaznak 2 delokalizált elektron, azaz N (e) = 4n + 2 = 2, n = 0.

Ciklobutadién és ciklooktatetraén vannak antiaromatic vegyületek, mint a konjugáció (p, p-konjugáció) vegyenek részt, illetve a 4. és 8. elektronok, azaz, N (e) = 4n, n = 1; n = 2). Ciklopentadiént nem-aromás vegyület, mivel nincs konjugált rendszer, mely minden gyűrűatomos (egyik szénatomja a sp3 hibridizációs).

Azonban, ciklopentadienil anion és cikloheptatrienil- kation - (tropilium kation) az aromás rendszerek, amelyek megfelelnek az összes kritérium az aromás (mindannyian a 6 párosított elektronok).