Строение бензола. Распределение электронной плотности

Резонанс. Структурные формулы не всегда удачно отражают реальное распределение электронной плотности в молекулах или даже их реальное строение Например, обычная структурная формула бензола (формула Кекуле) [c.74]

СТРОЕНИЕ БЕНЗОЛА. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ [c.245]

Рассмотрите строение молекул нафталина, антрацена и фенантрена. Охарактеризуйте влияние сочленения на распределение п-электронной плотности. Приведите структурные и энергетические критерии ароматичности этих соединений. Конкретными примерами реакций проиллюстрируйте меньшую ароматичность многоядерных конденсированных углеводородов по сравнению с бензолом. [c.200]

Рассмотрите строение молекулы пиридина. Каков тип гибридизации атомов углерода н азота Охарактеризуйте ароматичность пиридина. Опишите распределение л-электронной плотности. Почему пиридин в отличие от бензола имеет дипольный момент (2, 20) [c.209]

Из рассмотрения материалов табл. 4.1 вытекает помимо всего прочего, что для установления структуры молекулы бензола методами колебательной спектроскопии потребовался только подсчет числа полос в инфракрасном спектре и спектре комбинационного рассеяния. Кстати, именно таким путем зачастую решается вопрос о характере координации атомов в комплексных соединениях, а также ионов в растворах. Между тем в самом общем случае при полном решении колебательной задачи в распоряжении исследователя оказывается весьма большая совокупность данных (частоты, форма колебаний, электрооптические параметры и т. д.), позволяющих определять не только строение и симметрию молекулы, но и судить о прочности связей, их взаимном влиянии, распределении электронной плотности и других важных характеристиках. Аналогичное положение имеет место и в других разделах спектроскопии. Так, при изучении и интерпретации электронных спектров органических, неорганических и комплексных соединений хорошие результаты дает проведение квантовохимических расчетов, расчетов на основе теории поля лигандов и т. д. По существу электронная спектроскопия является в настоящее время одним из основных экспериментальных методов, на которых базируется современная теоретическая химия. Совершенно особое значение имеет в связи с этим сочетание и совместное использование различных спектроскопических методов при решении структурных вопросов. Такой комплексный подход к проблеме открывает чрезвычайно широкие возможности и обеспечивает высокую надежность получаемой с его помощью информации о строении химических соединений. Укажем для примера, что при решении задач органической химии наилучшие результаты дает совместное использование методов инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса и электронной спектроскопии. [c.113]

Разберите строение сульфогруппы и охарактеризуйте ее влияние на распределение электронной плотности в ядре бензола. Ориентантом какого рода является сульфогруппа [c.124]

Перейду к рассмотрению современных представлений о строении и свойствах органических соединений. В углеводородах с симметричным строением распределение электронной плотности также симметрично. При замещении водорода на какую-либо полярную группу, а в этилене, ацетилене или бензоле даже на углеводородную группу происходит перестройка электронного облака остатка, наблюдается различного рода поляризация цепи — индукционная при наличии только с-связей или несопряженных тг-связей и альтернативная в остальных случаях. При альтернативной поляризации различие в зарядности атомов обычно бывает только по величине и лишь в редких случаях по знаку. Альтернативная поляризация обусловливается наличием различия в степепи, а иногда и в направлении смещения электронной плотности по линии сопряженных тс-связей (облака тс-электронов) и, с другой стороны, по линии а-связей и несопряженных тс-связей. Наличие такого типа поляризации выявляется при сравнении, например, констант диссоциации замещенных бензойных кислот [c.290]

Строение и изомерия. Нафталин — это система, состоящая из двух конденсированных в орго-положениях бензольных колец. Согласно современным представлениям молекула нафталина имеет плоское строение с менее равномерным, чем в бензоле, распределением я-электронной плотности [c.330]

Ароматичность — это совокупность особых свойств, которыми обладают органические вещества, содержащие в молекуле бензольное кольцо или некоторые гетероциклические структуры. Эти свойства обусловлены равномерным распределением л-электронной плотности в кольце и плоскостным строением молекулы. Несмотря на формальную насыщенность, бензол и его производные более склонны к реакциям замещения, чем присоединения, и обладают высокой устойчивостью. [c.89]

МЕЗОМЕРИИ ТЕОРИЯ, теория электронного строения хим. соед. с сопряженными связями, согласно к-рой истинное распределение электронной плотности в молекуле является промежут. между распределениями, представленными двумя или неск. классич. ф-лами. По своему содержанию М. т. практически совпадает с резонанса теорией, одвако в отличие от последней оперирует для описания строения молекул не набором резонансных структур, а правилами электронных смещений (см. Индуктивный эффект, Мезо-мерный эффект, Электромерный эффект), позволяющими охарактеризовать внутримол. поляризацию. Напр., особенности хим. св-в и структуры формамида (повышенная кислотность группы ЫН1, отсутствие ряда характерных для карбонильной группы реакций, удлинение связи С=0 и укорочение связи С—Ы) объясняются смещением неподеленных пар электронов азота и элшстронов кратвых связей в сторону более электроотрицательного атома О (обозначается изогнутыми стрелками) Н-. л Аналогично объясняются выравненность /1Ч- -СН=0 всех связей в молекуле бензола, повыш. ) нуклеофильность орто- и пцра-положе- [c.319]

Как уже указывалось на стр. 121 на примере молекулы бензола, классические структурные формулы ароматических соединений и соединений алифатического ряда с сопряженными связями, правильно передавая последовательность связи атомов (химическое строение), в одном отношении недостаточны эти формулы не отражают истинного распределения электронной плотности. Так, например, из классической формулы карбонат-аниона следует, что с атомом углерода простой связью связаны [c.129]

Распределение электронной плотности в основном состоянии молекулы существенно влияет на особенности реакционной способности вещества, но решающую роль играет строение переходного состояния, не одинаковое в зависимости от типа реагента, от механизма реакции. Из исследований реакций водородного обмена ароматических и, в частности, сераорганических соединений [1, 11] хорошо известно, что с изменением природы реагента выступают на первый план разные электронные эффекты — эффект р-, и-сопряжения при обменных реакциях с кислотами, индукционный эффект и эффект -сопряжения при реакциях с основаниями. Эти реакции служат моделью соответственно электрофильного и про-тофильного замещения водорода. Поэтому правила ориентации замещения в производных бензола зависят не только от природы заместителя в кольце, но и от типа реагента. [c.123]

Адсорбционные свойства зависят не только от структуры. В теории, развиваемой Киселевым [128, с. 49—55],устанавливается зависимость адсорбционных свойств от химического строения катио-нированных цеолитов. Автор отводит большую роль специфическому взаимодействию молекул адсорбата и поверхности адсорбента. Взаимодействие обусловлено, с одной стороны, геометрической структурой реагирующей молекулы и характером распределения электронной плотности, а с другой — особенностями химического строения не только каркаса цеолита, но и катионов, как модифицирующих компонентов. Для этого определяют различия в теплотах адсорбции цеолитов при небольших заполнениях не только для полярных молекул (диэтилового эфира), но и для неполярных (бензола, этилена и азота). [c.47]

Строение бензола, как отмечалось в предьщущем разделе, характеризуется наличием лг-электронной плотности, равномерно распределенной вдоль всего остова С-С связей над и под плоскостью, в которой лежат все а-связи Очевидно, что геометрически наиболее доступна для атакующей частицы л -связь, а типичными атакующими частицами будут электрон-дефицитные частицы — электрофилы, радикалы, карбены [c.388]

Знаки в нижней части таблицы зависят от природы заместителя. Верхний ряд знаков отвечает электроположительному заместителю (N02), а нижний — электроотрицательному (С1). После приближенного решения задачи о распределении электронной плотности в молекуле Хюккель попытался установить соотношение между строением и реакционной способностью рассматриваемой молекулы. При этом он использовал наглядную модель в хлорбензоле электроны как бы выталкиваются преимущественно от атомов углерода в орто- и пара-положении к замещенному атому углерода. Поэтому на работу по удалению протона из его нормального положения (в бензоле) накладывается отталкивание в орто- и пара-положениях и притяжение в мета-положении. Однако такой подход позволил Хюккелю объяснить не только различиемежду заместителями 1-го и 2-го рода, но и между орто- и пара-по-ложениями в монозамещенных соединениях бензола, а также качественно и реакционную способность дизаме-щенных производных бензола. [c.53]

Дальнейшее рассуждение Хюккеля характерно для квантовохимических теорий электронного строения и реакционной способности органических соединений. После решения (приближенного, конечно) задачи о распределении электронной плотности в молекуле между ним и химическим поведением данного вещества устанавливается зависимость, причем здесь теоретик-физик апеллирует к самым элементарным, а подчас даже наивным аргументам. Данный случай очень типичен. Хюккель рассуждает, например, следующим образом На основе нашей теории мы объясняем влияние заместителей на реакционную способность водородных атомов, находящихся в различных местах, индуцированием разной для различных мест плотности заряда [р]й-электронов. Например, в СвНаС сравнительно с самим бензолом в орто-и пара-положениях имеется избыток положительного, а у мета-углеродного атома — избыток отрицательного заряда. Вследствие кулоновского взаимодействия между этим избыточным зарядом и положительным ядром водорода на потенциальное поле, которое в случае бензола совершает работу при удалении атома водорода из его нормального по- [c.310]

Реакционная способность алюминийалкилов во многом зависит и от природы растворителя. Координация молекул растворителя влияет на распределение электронной плотности алюминийалкила, который становится сольватированным. Под влиянием сольватации алюминийалкила из-за перераспределения электронной плотности в атомах молекулы с электроот1р Ицательного донорного атома растворителя (кислорода из молекулы эфира, азота из молекулы амина и др.) уменьшается полярность А1—С-связи и, следовательно, понижается реакционная способность этого соединения. Сольватация, по-видимому, происходит и при растворении алюминийалкила в инертных растворителях, какими для них являются насыщенные углеводороды. Показано, что в разбавленных растворах углеводородов алюминийалкилы находятся в мономерной форме [13]. Этот же факт установлен при использовании в качестве растворителя бензола 21]. Алюминийалкилы в концентрированном виде ассоциированы [14, с. 247], причем алюминийалкилы с разветвленными радикалами обладают незначительной сте-пенью ассоциации. Алюминийтриалкилы с радикалами нормаль-ного строения ассоциированы посредством мостиков [16, с. 154] [c.62]

Первые две схемы не что иное, как формулы строения бензола по Кекуле (стр. 46), три последние—формулы бензола по Дьюару (стр. 47). Все эти схемы были представлены как резонансные структуры и было постулировано наличие между ними электронного резонанса. Фактически же молекула органического соединения, в частности бензола, имеет вполне определенное распределение не только атомных ядер, но и плотности электронного облака. Все эти структуры теории резонанса не соответствуют объективной реальности и являются вымышленными, что признано и самими последователями концепции резонанса. Так, Уэлланд [59] писал Идея резонанса является умозрительной концепцией в большей степени, чем другие физические теории. Она не отражает какого-либо внутреннего свой- [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология