Ароматические свойства (4я 2)-Правило Хюккеля

Ароматические свойства. (4п+2)-Правило Хюккеля [c.313]

Рассмотрим некоторые данные, подтверждающие правило Хюккеля. В бензоле имеется шесть я-электронов, ароматический секстет, число шесть является числом Хюккеля для я = 1. Помимо бензола и подобных ему веществ (нафталин, антрацен, фенантрен, гл. 35), мы встретимся еще с большим числом гетероциклических соединений (гл. 36), которые обладают четко выраженными ароматическими свойствами как будет показано, к подобным [c.313]

Правило Хюккеля циклически сопряженные системы с (4 +2) я-электронами, причем п может принимать целочисленные значения, стабильны и проявляют ароматические свойства (бензол п = 1). [c.217]

Правило Хюккеля.—Принимая во внимание, что атомы углерода в бензоле копланарны и число я-электронов (6) выражается формулой 4л+ 2 (где п — целое число), немецкий физико-хи-мик Хюккель в 1938 г. предсказал, что другие моноциклические системы, имеющие я-электронные центры, расположенные по кругу и способные к резонансу, должны обладать ароматическими свойствами в том и только в том случае, если число их я-электронов равно 4п+2. Циклооктатетраен содержит 8 я-электронов, и так как эта система (6n-f2) не благоприятна для резонансной стабилизации, то молекула имеет форму ванны (см. также 16.6). Правило Хюккеля относится только к тем структурам, в которых все атомные орбиты, участвующие в я-электронной системе, являются периферийными, и поэтому попытки применения этого правила к конденсированным системам могут ввести в заблуждение. Так, правило Хюккеля приложимо к нафталину (10 э), но оно не годится в случае ароматических соединений типа аце-нафтилена (12 э т. пл. 93 °С), дифенилена (10 э т. пл. 110°С) или пирена (14 э). [c.468]

Еще в 1931 г. Хюккель на основании квантовомеханических расчетов сформулировал правило , гласящее, что соединение должно проявлять ароматические свойства, если в его молекуле содержится плоское кольцо с (4я + 2) обобщенными электронами, где п может принимать значения О, 1, 2, 3 и т. д. Согласно этому правилу системы, содержащие 6, 10, 14 и т. д. обобщенных электронов, являются ароматическими. Примерами таких углеводородов могут служить уже рассматривавшийся бензол (/г = 1), а также нафталин п = 2) и антрацен п =-- 3) [c.162]

Еще в 1931 г. Хюккель на основании квантовомеханических расчетов сформулировал правило, гласящее, что соединение должно проявлять ароматические свойства, если в его молекуле содержится плоское кольцо с (4л + 2) я-электронами, где п может принимать зна- [c.134]

Уже давно признано, что в случае ароматических соединений правила аддитивности свойств связей нарушаются. Так, в молекуле бензола все связи СС имеют одинаковую длину (1,40 А), промежуточную между длинами нормальной двойной и ординарной связей, тогда как теплота образования бензола превышает значение, которого можно было бы ожидать для цикло-гексатриена. Объяснение этой кажущейся аномалии было впервые дано Хюккелем [1]. Если бы атомы углерода в бензоле имели такую же геометрию, как в этилене, то можно было бы ожидать, что молекула будет плоской. В модели локализованных связей каждый атом углерода в таком случае должен образовывать а-связи со своими тремя соседями за счет р -гибрид-ных орбиталей тогда ось третьей 2р-орбитали будет перпендикулярна плоскости молекулы, и эта орбиталь может быть использована для образования п-связей с двумя соседними атомами углерода (рис. 5.1). [c.200]

Некоторые авторы применяют правило (4и + 2) Хюккеля к полициклическим системам. Из вывода этого правила ясно, что такое применение пе обосновано и во многих случаях оно не дает точных предсказаний. Было сделано также другое предположение, что правило ( п + 2) можно применять к периметру молекулы. В соответствии с этим, пирен I, молекулы которого содержат па периметре 14 л-электронов, должен проявлять ароматические свойства, несмотря на то что общее число электронов равно 16. [c.367]

Правило Хюккеля допускает существование ароматических систем, содержащих не только секстет электронов. Если в выражении 4и + 2 положить и = О, то окажется, что циклическая система, имеющая лишь два электрона, должна обладать свойствами ароматичности. Это — система циклопропенилия, ее синтезировал в 1957 г. Бреслау при взаимодействии толана с нитрилом диазофенилуксусной кислоты [c.80]

Аннулены — моноциклические углеводороды, содержащие сопряженные двойные связи и отвечающие общей формуле (СН), , где т > 2. Если цикл плоский, а т- нечетное число — 1, 3, 5 и т.д., тогда число л-электронов в единой сопряженной системе равно 4п + 2 (см. Ароматичность, Хюккеля правило) и молекула характеризуется ароматическими свойствами. [c.30]

Ароматические гетероциклические соединения характеризуются ароматическими свойствами, т.е. имеют строение, аналогичное бензолу, и удовлетворяют требованиям правила Хюккеля. В номенклатуре гетероциклов учитываются признаки, указывающие природу гетероатома, размер цикла и степень ненасыщенности. Два (и более) одинаковых гетероатома обозначают феческими числительными ди-, три-, тефа- [c.74]

Гомоморфные системы, построенные из 2п орбит одного типа [локальной симметрии В2 (например, 2рт. или 3 с/уг) или Лг (нзпример, Зо уг)] И сОх1ержащис 2п электронов, могут быть подвергнуты дальнейшей классификации. К моноциклическим системам этого типа применимо правило Хюккеля, состоящее в том, что при наличии Ат + 2 электронов, где т — целое число, следует ожидать типично ароматических свойств, которые отсутствуют при наличии Ат электронов. Примером молекулы с Ат электронами может служить циклооктатетраен, который, не будучи плоским, не обнаруживает той структу- [c.37]

Правило Хюккеля, согласно которому циклические системы, имеющие (2 - - 4ге) я-электронов, должны обладать ароматическими свойствами, применимо к рассмотренным выше моноциклическим системам (для полициклических систем оно теряет смысл). Это правило распространяется на все моноциклические полнены с нечетным числом двойных связей. При этом следует отметить, что эффекты аннеллирования указывают на нахождение скорее двух, чем четырех электронов на более высоком энергетическом уровне. [c.92]

В 30-е годы аналогичные расчеты методом молекулярных орбиталей провел и Э. Хюккель. Сопоставление результатов расчета энергии стабилизации обоими методами, которое сделали в 1934 г., с одной стороны, Хюккель, а с другой — Уэланд, привело их в общем к противоположным оценкам. Однако в работе Хюккеля содержались важные результаты предсказательного характера. Хюккель показал, почему циклобутадиен и циклооктатетраен не имеют ароматических свойств (между тем Уэланд нашел энергию резонанса для циклобутадиена равной а), почему, далее, циклические ионы СбЩ и С7Н7 должны ими обладать. Хюккель установил свое известное правило существования арометических систем с 4и -Ь 2 л-электро-нами, что позволило, в частности, предсказать существование не-бензоидных ароматических систем , тогда как метод валентных связей приводил здесь к противоположным выводам. Со временем эти факты послужили одной из причин того, что в квантовой химии стали отдавать предпочтение методу молекулярных орбиталей. [c.78]

Обычные ароматические соединения преобразуются при всех таких операциях с положительным знаком, в соответствии с полной симметрией основного состояния. Однако основное состояние несимметрично для большого числа молекул, для которых ожидались ароматические свойства, но которые, кроме циклооктатетраена, еще неизвестны, и, очевидно, трудно синтезируются такие молекулы, вероятно, не обладают ароматической стабильностью. Примерами этого класса молекул, для которых было предложено название псевдоароматических, могут служить пентален (V), гептален (IV) и бен-зодипентален (VI). Более того, этот класс включает все моноциклические молекулы класса 4т по Хюккелю, начиная с циклобутадиена. Это правило, конечно, является [c.39]

Гетероциклические соединения понятие о гетероатоме. Ароматические гетеро циклические соединения. Понятие ароматичности химическое и квантово-механическое. Правило Хюккеля. Пятичленные гетероциклические ароматические соединения фуран, тиофен, пиррол. Причины их ароматичности. Нахождение в природе, способы получения, химические свойства, суперароматичность. Гидрированные производные фурана, тиофена, пиррола. Гетероциклические аминокислоты пролин, оксипролин. Понятие о строении гемина и хлорофилла ароматическая система пор-фиринов. [c.189]

Тогда расстояние от каждой из вершин до нулевого уровня, проходящего через центр окружности, будет равняться энергии молекулярной орбитали в единицах р. Чтобы соединение проявляло ароматические свойства, необходимо, чтобы все связывающие орбитали были заполнены, а разрыхляющие — свободны. Это возможно, если система содержит Ап 2 электронов. Правило об ароматическом характере циклических соединений с Ап2 электронами было выведено Хюккелем и носит его имя. Кроме того, ароматические соединения должны удовлетворять следующим условиям циклы должны быть плоскими, все атомы цикла должны иметь р-орбитали. Правило 4/г + 2 относится только к моноцик-лическим соединениям. [c.38]

Правило ароматичности Хюккеля (правило 4ш + 2). Ароматическими свойствами обладают все аннулены или их ионы с общим числом л-электронов, равным 4т + 2, где т = О, 1, 2, 3,. .. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология