Примерите за пръстенни системи, имащи р, р-сдвояване - studopediya

Молекулата на бензол в р, р-конюгиране включва шест р орбитали на шест въглеродни атома в SP 2 хибридизация, в който шест делокализирани електрони. Нафталиновият молекула р, р-конюгирането включваща десет р орбитали с десет електрони.

р, р-Конюгиране възниква, ако конюгирането с р-орбитите, образуващи р-комуникация, влиза в р-орбиталния, не участва в образуването на връзка, и това р-орбитален може да бъде свободен, или може да бъде един или два електрони.

В молекулата на винил бромид на р, р-свързване, включващо две р орбитали въглеродни атоми, образуващи р-връзка и р-орбитални на бромен атом не участва в образуването на р-комуникация. По този начин, в молекулата, винил бромид три р орбитали са делокализирани електрони четири.

катион алиловия в р, р-сдвояването включваща две р орбитали въглеродни атоми, образуващи р-връзка и р освободи орбитален на въглероден атом, носещ положителен заряд. Три р-орбитали делокализирани два електрона и положителен заряд.

Алиловата радикал в създаването на спрегната система включва два р орбитали, образуващи р-връзка, и р-орбиталния -gibridizirovannogo SP 2 въглероден атом, притежаващ несдвоен електрон. Три р-орбитали делокализирани електрони три.

Както р, р-сдвояване, р, р-конюгиране може да се осъществи в циклични системи.

Молекулата фуран р-орбиталния от кислороден атом, носещ свободна двойка електрони, влиза в зацепване в контура с четири р-орбитали въглеродни атоми, образуващи р-съобщението. Резултатът е система конюгат, в който пет р-орбитали са делокализирани електрони шест.

Молекулата на фенол р-орбитален от кислороден атом, имащ свободна двойка електрони влиза в р, р-конюгиране с р-орбитален на въглероден атом, който е включен в р, р-конюгирането в рамките на цикъла. В този случай, системата конюгат, в който седем р орбитали са делокализирани електрони осем.

Степента на термодинамична стабилност от молекули, характеризиращи се с енергия свързване. сдвояване енергия (делокализация) - е, че част от енергията, която молекулата загуби в резултат на конюгиране. Колкото по-голяма от енергията на свързване, по-стабилен двойната система. Един начин да се определи тази стойност е да се сравни топлината на хидриране на бензен с изчислената стойност въз основа на предположението, че бензен съдържа три изолирани двойни връзки:

Топлината на хидрогениране tsiklogesena

Изчислената стойност за бензен

В природата, често се срещат конюгирани системи. Колкото по-дълго система конюгат, толкова по количеството енергия, освободена по време на конюгирането, и като резултат е по-стабилна система.

Примери за естествени спрегнати системи

Ароматността критерии Ароматността

Сред циклични съединения с двойни връзки, конюгиран система отделя ароматни съединения. характеризиращ се с повишена термодинамична стабилност и специални свойства (ниска реактивност в присъединителни реакции, заместителни реакции сравнително лесно запазване спрегната система, и други устойчивост на окисляване). Съединението притежава ароматност, ако:

- има равнина на чи клетки, всички от атомите, които са в SP 2 хибридизация;

- конюгат образува р-електронна система, която обхваща всички пръстенни атоми;

- броя на електроните N (д), които участват в конюгиране отговаря на Huckel правило: N (д) = 4п + 2, където п = 0,1,2,3i т.н.

Ако не се задоволи с най-малко един от тези критерии, връзката не е ароматна. На Huckel правило се прилага за всички кондензирани системи, в които не атоми, които са общи за повече от два цикъла. Ако броят на електрони N (д). участващи в конюгация, равно N (д) = 4п, такова съединение се счита antiaromatic. Обикновено, такива съединения са нестабилни.

Бензен е класически представител на ароматни въглеводороди, като: плосък пръстен, всички 6 въглеродни атоми са SP 2 хибридизация състояние; единна система конюгат се образува, която обхваща всички атоми на цикъла (р, р-конюгация); в конюгация включваща шест електрони - един р-електрон всеки въглероден атом, който отговаря на Huckel правило: 4n + 2 = 6, п = 1.

Нафтален като бензен, има плосък пръстен, всички 10 въглеродни атома в SP 2 хибридизация, система конюгат се образува, която обхваща всички атоми на цикъла; 10 участва в конюгирането на електрони (р, р-конюгация) - он р-електронна всеки въглероден атом, който отговаря на Huckel правило: 4n + 2 = 10, п = 2. Антрацен и фенантрен също отговарят на всички критерии за ароматност в създаването на един р, р-конюгат система в молекули на тези съединения, участващи 14 електрони.

Ефектът на стабилизиране присъщ не само на двойна шест-членни системи, но също три-, четири-, пет-, седем-членни системи, в които броят на електрони, участващи в конюгиране отговаря на Huckel правило. Такива съединения са известни и изследвани подробно. Те се наричат ​​nebenzoidnyh ароматни.

Сред циклопропан и неговите производни е само ароматен циклопропенил катионът отговаря на всички критерии за ароматност.

Циклопропен и нейните производни

Въпреки, че всички структури са плоски, циклопропен отнася до неароматни съединения (не конюгат система), като циклопропенил радикал е неароматен съединение (в електронен сдвояване 3) циклопропенил анион antiaromatic отнася до съединения са били замесени в конюгирането на 4 електрони. Циклопропенил катион е ароматна система, в резултат на конюгиране до три въглеродни атома, 2 делокализирани електрони, т.е. N (д) = 4п + 2 = 2, п = 0.

Циклобутадиен и cyclooctatetraene са antiaromatic съединения, както в конюгация (р, р-конюгация) включат, съответно, 4 и 8 електрони, т.е., N (д) = 4п, п = 1; п = 2). Циклопентадиен е неароматен съединение, тъй като не е конюгиран система обхваща всички пръстенни атоми (един от въглеродните атоми в хибридизацията на SP 3).

Въпреки това, циклопентадиенил анион и катион циклохептатриенил - (tropylium катион) са ароматни системи, които отговарят на всички критерии за ароматност (всички те са в 6 двойки електрони).