Резонанс резонансный гибрид

Близкой к теории мезомерии (К. Ингольд) является теория резонанса (Л. Полинг), согласно которой молекулу рассматривают как результат наложения (суперпозицию) нескольких гипотетических предельных (резонансных) структур, имеющих одинаковое расположение атомов, но отличающихся распределением электронной плотности. Например, молекулу 1,3-бутадиена можно представить как резонансный гибрид четырех структур [c.36]

Ее слагаемые соответствуют структурам I, П и HI, поэтому использование в расчетах функции означает одновременный учет всех этих валентных схем, а действительное электронное состояние молекулы представляет собой наложение, резонансный гибрид, указанных структур. Концепция резонанса очень полезна при условии ее правильного истолкования. Важно, однако, помнить, что резонанс представляет собой фиктивное понятие подсобного характера. Оно возникает как следствие построения волновой функции в одном из приближенных квантовомеханических методов — методе ВС. При использовании другого подхода, как, например, в методе МО, необходимость в резонансе отпадает. [c.177]

Для большинства ковалентных молекул существует единственная электронная формула, описывающая химическую связь в каждой молекуле. Однако в некоторых случаях можно записать две или даже большее число одинаково удовлетворительных электронных формул, в которых учтены валентности всех атомов данного вещества. В таких исключительных случаях приходится иметь дело с так называемым резонансом. Представление о резонансе связано с использованием не слишком удовлетворительного приближения, с помощью которого мы пытаемся описывать химическую связь в молекулах привычным способом составления электронных формул. В подобных случаях отдельные электронные формулы называют резонансными структурами, а истинное электронное строение молекулы, которое мы пытаемся описать, называют резонансным гибридом. [c.123]

Оправдать такие льюисовы структуры О2 может только предположение об их резонансе, т.е. представление об истинной электронной структуре О 2 как о резонансном гибриде двух указанных выше структур с неспаренными электронами. Но такой подход представляется искусственным. Проще вместо льюисовых структур судить об электронном строении двухатомных молекул, пользуясь представлениями о молекулярных орбиталях. [c.529]

Энергия реальной молекулы ниже расчетной энергии любой из структур. Выигрыш энергии резонансного гибрида относительно структуры, вносящей в него наибольший вклад, называют энергией резонанса. [c.36]

Аллильный радикал представляет собой резонансный гибрид структур I и II. Как гибрид, он более устойчив, т. е. содержит меньше энергии, чем каждая из резонирующих структур. Говорят, что аллильный радикал стабилизован вследствие резонанса. Стабилизация вследствие резонанса нескольких структур равной устойчивости довольно велика в данном случае она, очевидно, составляет 25 ккал/моль (104,67-10 Дж). [c.377]

В настоящее время принято представлять бензол как резонансный гибрид, состоящий из двух структур Кекуле. Символ применяется для изобра кения резонанса, а не колебания или равновесия между двумя или более структурами (ХУП). [c.396]

Центральное кольцо в антраценовой системе соединения 16 имеет структуру типа Дьюара, что возможно только благодаря тому, что заместители в положениях 9 и 10 препятствуют плоскому расположению системы [24]. Формула 16 отражает истинную структуру молекулы такая структура не участвует в резонансе с формами, подобными 17, хотя в сам антрацен вносят вклад оба типа структур и структуры Дьюара и структуры типа 17. Это является следствием приведенного в разд. 2.4 правила 2 для того чтобы структуры, подобные 17, вносили вклад в резонансный гибрид 16, ядра должны занимать одинаковое положение в обеих формах. [c.60]

Представлением о резонансе структур еще довольно широко пользуются (притом не только для сохранения октетного правила). Иногда этот метод описания применяют, например, для оценки полярности валентных связей. Так, связь Н—Р мо жно описать как резонансный гибрид неполярной молекулы Н—Р и ионной Н+Р" с весом ионного состояния в 41%. Очевидно, что описание с помощью индекса полярности рнр = 0,41 (III б) и проще и естественнее. Трудно сказать, можно ли в химии совсем обойтись без представления о резонансе структур, но во всяком случае применять его следует как можно реже. Попытки использовать теорию резонанса в наши дни следует рассматривать лишь как печальный анахронизм (Дьюар). [c.179]

В этой книге мы использовали графические представления молекулярных орбиталей для выяснения механизмов органических реакций. Мы попытались показать, что для описания основных превращений органических соединений вполне можно использовать орбитальную теорию на уровне контурных диаграмм. До настоящего времени объяснение такого подхода ограничивалось лишь реакциями, контролируемыми орбитальной симметрией и подчиняющимися правилам Вудварда-Гофмана. В настоящей книге показано, что контурные диаграммы молекулярных орбиталей можно широко использовать взамен изогнутых стрелок и резонансных гибридов . Во многих случаях использование контурных диаграмм имеет значительные преимущества по сравнению с теорией резонанса и дает более глубокое и более ясное представление о механизме реакции. Книга предназначена для учащихся, которые изучали органическую химию по крайней мере в течение одного года, но авторы надеются, что и для практически работающих химиков-органиков эта книга в целом окажется и интересной, и полезной. [c.7]

Согласно теории резонанса, бензол представляет собой резонансный гибрид двух структур Кекуле — I и П. [c.308]

В теории резонанса считается, что ацетат-ион есть резонансный гибрид двух классических или канонических структур. Каноническая структура представляет собой валентную структуру, удовлетворяющую законам классической теории валентности. Резонанс структур изображается следующим образом [c.302]

Более важным следствием теории резонанса является вывод о том, что бензол как резонансный гибрид устойчивее (т. е. содержит меньше энергии), чем любая из резонирующих структур Кекуле. Эту дополнительную стабильность бензола называют энергией резонанса-, для бензола она составляет 36 ккал/моль (150,72-10 Дж/моль). [c.309]

Если мы попытаемся представить структуру молекулы бензола с помощью обычных структурных формул, следует так видоизменить вкладываемый в них смысл, чтобы это позволило отразить важнейшие свойства данного вещества. Простая шестиугольная структура с чередующимися двойными связями, изображенная на рис. 27.4, а, недостаточна для такой цели. Но в комбинации с аналогичной структурой, показанной на рис. 27.4,6, в которой двойные связи расположены по-иному, она позволяет выразить представление о делокализации электронов с помощью такого понятия, как резонанс. Делокализованные связи представляют также кругом, изображенным внутри шестиугольника, как это показано на рис. 27.4,в. И все же следует признать, что в нашем распоряжении нет простой структурной формулы, удовлетворительно описывающей свойства молекулы бензола. Можно считать, что структура бензола представляет собой нечто среднее между двумя формами, изображенными на рис. 27.4,а и 27.4,6. В этом и заключается смысл понятия резонанса — отдельные структуры, которые мы записываем для этой молекулы, порознь друг от друга бессмысленны. Подлинная структура бензола представляет собой комбинацию двух (или большего числа) эквивалентных структур. До сих пор не найдено статической структурной формулы, которая бы удовлетворительно описывала бензол. Поэтому молекула бензола называется резонансным гибридом. Следует подчеркнуть, что понятие резонанса представляет собой модель, предназначенную для объяснения определенных экспериментальных данных и теоретических результатов. Следовательно, представление о резонансе является лишь попыткой описать истинное строение некоторых молекул типа бензола. [c.471]

Что же означает резонанс с позиций орбитальной теории Карбоксильный атом углерода связан с тремя другими атомами о-связями (рис. 18.3). Поскольку эти связи используют 5р2-орбитали (разд. 5.2), они лежат в плоскости под углом 120° (2,094 рад) друг к другу. Остающаяся р-орбиталь атома углерода перекрывается одинаково хорошо с р-орбиталями обоих атомов кислорода с образованием гибридных связей (ср. бензол, разд. 10.12). Таким образом, электроны связаны не с одним или двумя ядрами, а с тремя ядрами одновременно (один углерод и два кислорода). Поэтому они прочнее удерживаются, связи становятся сильнее и анион — устойчивее. Именно такое участие электронов в образовании более чем одной связи, или, иными словами, делокализация ( размазывание ) электронного облака, и подразумевается в структуре, представляющей анион как резонансный гибрид двух структур. [c.571]

Чтобы количественно охарактеризовать стабилизацию резонансного гибрида, вводится величина, называемая энергией резонанса. Например, бензол более устойчив, чем если бы л-электроны в нем были локализованы, и сумма энергий шести его простых связей и трех двойных [c.471]

Представления Ингольла о мезомерии вошли как составная часть в теорию резонанса, разработанную в 1928—1938 гг. Л. Полингом. Согласно Полингу, молекулу можно описать как быстро флуктуирующую между двумя электронными формулами (резонирующими структурами) и приобретающую стабильность большую, чем любая из этих формул, благодаря резонансной энергии этой флуктуации. В настоящее время теория резонанса (концепция мезомерии — резонанса) трактуется как способ качественного описания распределения электронной плотности в молекулах органических соединений с сопряженными связями. Это распределение электронной плотности по связям и атомам изображают при помощи нескольких классических структурных формул (канонических структур, или резонансных граничных структур). Реальная молекула рассматривается как резонансный гибрид , в котором распределение электронной плотности является промежуточным между распределением электронной плотности в резонансных граничных структурах. Например, бензол может быть изображен пятью резонансными структурами [c.31]

С позиций метода валентных связей фуран рассматривается как резонансный гибрид канонических структур (1) — (5). Направление диполя в молекуле фурана (0,72 Д) в противоположность распространенным ошибочным взглядам таково, что отрицательный заряд сосредоточен на атоме кислорода, который, таким образом, индуктивно оттягивает электроны кольца. То же наблюдается в случае тиофена, но не в случае пиррола [3]. Для фурана было выполнено много расчетов по методу МО, но их результаты расходятся в широких пределах [4]. Значения энергии резонанса фурана, определенные термохимическими методами, составляют 66—96 кДж/моль [5]. Валентные углы и длины связей для тиофена, пиррола и фурана были определены методом микроволновой спектроскопии. В качестве критерия ароматичности было использовано соотношение длин 2,3- и 3,4-связей, но обоснованность этого подхода подвергалась сомнению. [c.117]

Циннолиновое кольцо обладает ароматическим характером его можно рассматривать как резонансный гибрид форм I, II и III, не являющихся полностью эквивалентными. Не было сделано никаких расчетов энергии резонанса, но по аналогии с хинолином [69] величина эта примерно равна 50 [c.131]

В сопряженных системах основной вклад в резонансный гибрид вносят структуры с различны(и распределением я-электронной плотности (двусторонняя стрелка, связывающая эти структуры, является специальным символом теории резонанса), [c.43]

В терми1 зх теории резонанса катион можно представить как резонансный гибрид карбониевой и оксониевой структур [c.245]

Однако доказано, что в нем оба атома кислорода равнозначны Для исправления таких несоответствий Полинг предложил описывать реальные молекулы набором предельных (резонансных) структур с неизменным взаимным расположением атомов Таким образом, реальная молекула представляет собой резонансный гибрид этих предельных структур Состояние резонанса (или мезомерии) между этими структурами обозначается знаком <—> [c.74]

Как уже указывалось, для молекулы бензола можно написать две эквивалентные и одинаково вероятные структуры (так называемые структуры Кекуле, см. рис. 30). При другом подходе к вопросу о связи в бензоле эта молекула описывается как резонансный гибрид двух структур Кекуле, или, как говорят, она резонирует между двумя формами. При этом утверждается, что молекула бензола более стабильна, чем любая из отдельных форм, и что она стабилизована резонансом . [c.124]

Здравый смысл подсказывает, что описание этого иона требует участия всех трех структур. Но поскольку они не эквивалентны, символ резонанса больше не означает необходимости их равномерного смешивания, а лишь указывает на самую необходимость смешивания. Таким образом, двусторонняя стрелка не содержит количественной информации. Когда мы переходим к полуколичественному описанию электронной структуры молекул, приходится указать, что структура III дает больший вклад в резонансный гибрид нитроамидного иона, чем каждая из эквивалентных структур I и II, потому что в структуре III оба формальных отрицательных заряда расположены на атомах кислорода. [c.479]

Ординарная, двойная и тройная связи, удерживающие разнородные атомы, обычно поляризованы, так как различные атомные ядра имеют разное сродство к электронам. Эту поляризацию выражают включением ионных структур в изображение структуры способом резонанса. В диполярных формулах, участвующих в изображении резонансного гибрида, один атом становится лишенным электрона, другой — более богатым на один электрон, и заряды оказываются разделенными. Такого рода ионные структуры никоим образом не означают, что соединение может ионизировать. Они лишь служат для описания полярного характера связей между углеродом и притягивающими электроны атомами, такими, как кислород, сера, азот и галогены. [c.104]

Ответ на этот вопрос дает теория резонанса. Переход от ионной связи к нормальной ковалентной связи происходит не резко, а постепенно. Структуру молекулы треххлористого бора лучше всего можно представить как резонансный гибрид всех указанных выше структур. [c.192]

Структуры (И) и (III) служат другими примерами многочисленных возможных структур сиднонов, между которыми предполагается резонанс [II]. Дипольный момент, измеренный для данного сиднона, равен 6,50, причем положительный полюс находится на фенильиом конце молекулы [152]. Эта величина существенно меньше ожидаемой для любой ионной структуры в отдельности, вследствие чего мы вынуждены, пользуясь методом ВС, рассматривать систему как резонансный гибрид примерно двадцати различных ионных структур. По аналогии с термином мезомерия , употребляемым для таких ароматических систем, как бензол, упомянутые молекулы называются мезо-ионными [11]. Одно время считалось, что трудность, связанную с отсутствием ковалентных структур, можно обойти, вводя бициклические структуры (IV), но эту возможность все же, по-видимому, не следует принимать в расчет, так как поперечное соединительное звено С—N имеет слишком большую длину, чтобы здесь могла существовать нормальная простая связь. В молекулах такого типа я-электроны, очевидно, не локализуются обычным образом и, поскольку пятичленные кольца плоские или почти плоские следует ожидать значительной делокализации. Поэтому для расчета наиболее удобно пользоваться методом МО в соответствии с описанием в разделе 9.8. Всего в [c.407]

Метод ЛКАО значительно легче поддается расчету с целью получения цифровых данных , чем метод валентных связей , который является математическим дополнением теории резонанса. Теория молекулярных орбиталей часто используется в качественной форме при этом электроны размещаются по системам я-орбиталей так, как это было рассмотрено для случая бензола. Для полного изображения полученных представлений со всеми их компонентами требуется по меньшей мере художественное дарование, поэтому обычно наиболее тонкие детали опускают и переводят описание в терминах молекулярных орбиталей в графическую форму, используя простые структуры с пунктирными линиями аналогично тому, как это делается для резонансного гибрида (стр. 213). Для бензола это выглядит следующим образом [c.229]

Предшествующие теоретические рассуждения были проведены на основе метода МО. Метод валентных пар (ВП) был разработан в начале 1930-х годов, и, как неоднократно отмечалось, при проведении расширенных расчетов оба метода эквивалентны. Метод ВП обладал первоначально тем заманчивым преимуществом, что в нем использовались структуры, знакомые химику-органику, и что он мог быть сформулирован в более простом варианте как теория резонанса, которая была широко иллюстрирована Полингом [20] и Уиландом [20]. В теории резонанса принимают во внимание только структуры Кекуле и, таким образом, отбрасывают большое число прочих структур, рассматриваемых в методе ВП. Поскольку в теории резонанса допущены большие упрощения, ее роль в структурной теории была сведена почти на нет. В последнее время, однако, ряд исследователей считает, что подсчет структур Кекуле в по-Рядке возрастающего значения их вклада в резонансный гибрид привести к ценным предсказаниям свойств соединений [c.305]

При обсуждении резонанса в органических соединениях (гл. 9) подчеркивалось, что наибольшая стабилизация достигается в тех случаях, когда структуры, вносящие вклад в резонансный гибрид, энергетически эквивалентны. В применении к рассматриваемому случаю это позволяет сделать вывод [c.460]

Проблема внутренней динамики молекул казалась после этого исчерпанной, если не считать одного относящегося к ней интригующего вопроса, выдвинутого в конце 1920 — начале 1930-х годов Л. Полингом в теории резонанса и В, В, Разумовским в теории >лектроиной таутомерии, Обе эти теории с иезчачительными ])аз-личиям,и предлагали общее положение о то / , что одно и то же соединение, нанример анилин, сундествует в фор,ме нескольких электронных таутомеров, представляя не смесь изомеров, а своего рода и.х резонансный гибрид [c.95]

Образ нашего мышления в органической химии меняется в соответствии с усложнением используемых нами модельных представлений. Представление молекул в виде твердых шарообразных атомов, связанных друг с другом стержнями, было и остается важным в работе химика-органика. Однако, чтобы понять механизмы многих реакций, необходимо более усложненное представление молекул, которое дается теорией электронных пар Льюиса, очень успешно развитой английскими химиками сэром Робертом Робинсоном и сэром Кристофером Ингольдом. Для обозначения смещений электронов в ходе химической реакции были использованы изогнутые стрелки, что привело к значительно лучшему пониманию тех факторов, которые контролируют химические реакции. Американский ученый Лайнус Полинг и другие авторы развили теорию резонанса, показав важность рационального подхода, основанного на всеобще применимом пиктографическом языке. Интеллектуальной основой современной органической теории в значительной мере является использование канонических форм или резонансных гибридов наряду с широким применением изогнутых стрелок. Немного парадоксально, что Р. Б. Вудвард, первейший мастер расставления стрелок в реакциях, оказался главным движителем в развитии картинами мыслимой орбитальной теории. Ряд реакций (в частности, циклоприсоединение типа реакции Дильса-Альдера) не очень хорошо описывался с позиций концепций изогнутых стрелок или канонических форм. Иногда такие реакции называли [c.8]

ИК-спектры [146] и дипольные моменты [192] показывают, что аминоформа у-аминопиридина является резонансным гибридом заряженной 21) и незаряженной 20) форм. Таким образом, распределение электронов напоминает распределение в анилине, однако здесь электронные смещения выражены сильнее. Очевидно, что такое распределение зарядов приводит к тому, что первый протон присоединяется к атому азота, находящемуся в цикле. Значительно повышенная основность большинства а- и у-амино-производных по сравнению с их изомерами привела Альберта и Голдэкра [27, 29] к утверждению, что резонансный эффект в катионах значительно больше, чем в нейтральных молекулах. Так, резонанс 24) -> 25), естественно, больше, чем резонанс в нейтральных формах 20)- 21),тш как при последнем происходит разделение зарядов. Беглое рассмотрение аминохинолинов (табл. X) показывает, что наибольшую основность проявляют [c.44]

Карбоксилат-анион — анион, образующийся при отщеплении протона от карбоксильной фуппы. К.А. стабилизирован вследствие резонанса, и поэтому его строение можно представить как резонансный гибрид двух структур (I) и (II). Именно этим объясняется тот факт, что обе связи С—О имеют одинаковую дпину [c.137]

Особым путем, позволяющим избежать перекрывания внутренних атомов водорода, может служить замена направленных внутрь СН-групп атомами азота. При изучении молекулярных моделей Фишера — Хиршфельдера Блуд и Ноллер [15] нашли, что 1, 6-диазоциклодекапентаен (XVI) почти не должен быть напряженным, а некоторое отклонение от плоскостности вследствие отталкивания неподеленных пар электронов атомов азота, вероятно, не может быть достаточным для заметного влияния на сопряжение и резонанс. Они отмечают, что структура XVII может также вносить свой вклад в резонансный гибрид. [c.471]

Резонанс. — Причина того, почему одно гидроксилсодержащее соединение проявляет кислотные свойства, в то время как другое нейтрально, находит простое и убедительное объяснение в теории резонанса. Эта широко и успешно используемая концепция была высказана около 1930 г., главным образом, в работах Полинга. Согласно этой теории, вещество может иметь две или более гипотетические структуры, энергии которых сравнимы, причем эти структуры взаимопревращаемы путем перераспределения валентных электронов ненасыщенных или ионизованных центров. В этом случае реальная молекула вещества не отвечает ни одной из этих структур, а является гибридом всех их, так называемым резонансным гибридом. Свойства гибрида определяются каждой из резонансных структур, и чем больше число таких структур, тем выше устойчи1 ость гибрида. Как видно из электронной формулы а, в ионе ацетата возможно перераспределение электронов. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология