ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблема бензола из "Основы органической химии" Бензол представляет собой наиболее яркий пример молекулы, в которой делокализация электронов имеет важное значение, и поскольку нельзя распределить все его электроны попарно между связями, соединяющими отдельные ядра, оказывается невозможным написать для него такую структуру с обычными связями, которая находилась бы в соответствии с его реакционной способностью и формой его молекулы. Для того чтобы полностью оценить проблемы, связанные со строением бензола, необходимо познакомиться с его свойствами. [c.209] В этой формуле все валентные электроны каждого из углеродных атомов, кроме одного, входят в состав связей, каждая из которых образована двумя электронами. Возникает вопрос, имеющий чрезвычайно важное значение,— следует ли рассматривать оставшиеся шесть электронов локализованными в парах, как в классической структуре циклогексатриена , предложенной для бензола Кекуле в 1865 г. На этот вопрос следует ответить отрицательно, поскольку такая структура не согласуется со свойствами бензола. [c.209] ни другое не имеет места. Так, гексатриен высоко реакционноспособен по отношению к широкому кругу реагентов, и его свойства резко отличаются от поведения бензола при действии тех же реагентов, как это иллюстрируется реакциями, приведенными в табл. 9-1. Реагенты, которые обычно присоединяются (в темноте) к двойным связям алкенов (например, НВг, С1г, Н0С1, Н23 04), атакуют бензол относительно медленно, замещая водородные атомы, но не дают продуктов присоединения. Однако не может возникнуть сомнения в том, что бензол действительно ненасыщен, поскольку он может быть прогидрирован (в более жестких условиях по сравнению с простыми алкенами) в циклогексан и на солнечном свету присоединяет хлор или бром, образуя 1,2,3,4,5,6-гексагалогенциклогексан. Бензол атакуется также озоном и продукты озонирования оказываются теми самыми, образования которых следовало бы ожидать, основываясь на структуре циклогексатриена Кекуле. [c.211] Большую стабильность бензола по сравнению с ожидаемой для классической структуры циклогексатриена-1,3,5 можно оценить полуколичест-венно по разностям между теплотами гидрирования (или теплотами сгорания), наблюдаемыми для бензола и ожидаемыми для циклогексатриена-1,3,5. При рассмотрении в первом приближении гидрирование циклогекса-триена-1,3,5 должно приводить к выделению в три раза большего количества тепла, чем гидрирование циклогексана, поскольку в структуре Кекуле предполагается наличие трех двойных связей, тогда как в циклогексене содержится только одна. [c.211] В действительности при гидрировании бензола выделяется лишь 49,8 ккал, или на 36 ккал1молъ меньше, чем ожидается для циклогексатриена. [c.211] Сходным образом теплота сгорания циклогексатриена Кекуле (до жидкой воды), вычисленная из средних энергий связи, составляет 827 ккал моль, тогда как экспериментально определенная теплота сгорания равна 789 ккал моль, что на 38 ккал/моль меньше вычисленной для циклогексатриена. Эти 38 ккал можно назвать энергией стабилизации бензола. Их часто называют также анергией резонанса, но этот термин будет использоваться для той части стабилизации, которая является следствием делокализации электронов (см. разд. 9-7). [c.211] Вернуться к основной статье