Бензол энергия сопряжения

Напишите предельные структуры нафталина. Сравните длины связей и значения энергий сопряжения в молекулах бензола и нафталина. [c.211]

Тенденции, отмеченные у нафталина, еще в большей мере проявляются у фенантрена и особенно у антрацена. Эффект стабилизации у фенантрена составляет 385,10 кДж/мюль, а у антрацена 351,69 кДж/моль. В случае присоединения двух атомов водорода к антрацену понижение энергии сопряжения составляет всего 50,2 кДж/моль. Антрацен и фенантрен более реакционноспособны, чем нафталин и, тем более, чем бензол. В значительно большей степени антрацен и фенантрен способны к реакциям присоединения, идущим, как правило, по лезо-углеродным атомам 9 и 10. Среднее кольцо у антрацена отличается особой ненасыщенностью. Так, при взаимодействии с диенофилами, например с малеиновым ангидридом, образуется сравнительно стабильный продукт диенового синтеза [c.21]

Почему пиридин, энергия сопряжения которого лишь несколько превышает энергию сопряжения бензола, нитруется значительно труднее В какое положение и почему легче нитруется Л -оксид пиридина [c.88]

Оставшиеся четыре л-электрона бензольного кольца распределяются между пятью атомами углерода, образуя структуру, энергия сопряжения в которой только на 40 кДж/моль меньше, чем у бензола, и равна 110 кДж/моль. Таким образом, при образовании о-комплексов требуется затрата энергии, которая частично компенсируется за счет энергии, выделяющейся при образовании связи С—X. [c.319]

При таком направлении реакции присоединения потеря энергии сопряжения оказывается наименьшей 352 —151-2 = 50 кДж/моль, где 352 н 151—энергии сопряжения молекул антрацена н бензола. [c.154]

Химические свойства. Вследствие того, что электроотрицательности серы и углерода равны, тиофен по химическим свойствам ближе к бензолу, чем другие пятичленные гетероциклические соединения. Однако из-за несколько меньшей энергии сопряжения и большей насыщенности диеновой части молекулы электронной плотностью способность тиофена к реакциям электрофильного замещения несколько выше, чем у бензола. [c.517]

Исходя из предположения о том, что лимитирующей стадией является присоединение первого атома водорода, поскольку при этом должна быть компенсирована энергия сопряжения бензольного кольца, выведено уравнение для скорости гидрирования бензола с использованием изотермы Фрейндлиха [c.136]

Повышенная реакционная способность этих соединений обусловлена энергетическими факторами. При определении теплоты сгорания нафталина обнаружено, что энергия сопряжения в нем составляет 254 кДж/моль, тогда как удвоенная энергия сопряжения бензола равна 300 кДж/моль. Энергия сопряжения антрацена (350 кДж/моль) еще больше отличается от утроенной энергии сопряжения бензола (450 кДж/моль). [c.349]

Если бы в бензоле имелись три несопряженные кратные сиязи, то при гидрировании должно было бы выделиться 120-3 = 360 кДж/моль энергии. Таким образом, бензол оказался на 360—210=150 кДж/моль беднее энергией, чем соединение с тремя двойными связями. Эту энергию принято называть энергией сопряжения, или энергией резонанса, [c.322]

Есть основания утверждать, что, поскольку гетероатом является донором двух р-электронов, положительный конец диполя находится на нем, а диеновая часть молекулы обогащается электронами. Это является одной из причин большей реакционной способности (по сравнению с бензолом) фурана, пиррола и тиофена в реакциях электрофильного замещения. Кроме того, так как у всех пятичленных ароматических гетероциклов энергия сопряжения меньше, чем у бензола, образование ими а-комплексов с электрофильными реагентами происходит легче. [c.510]

Кроме этих двух эмпирических методов определения энергии сопряжения (и еще третьего, основанного на теплотах гидрирования, о котором будет сказано нин<е), напомним, что как при помощи метода молекулярных орбит, так и при помощи метода валентных пар получается на чисто теоретической основе величина, называемая энергией резонанса, по смыслу сходная с энергией сопряжения. Методом молекулярных орбит вычисляют, таким образом, для бензола энергию сопряжения 35 ккал моль, а методом валентных пар — энергию 33 ккал моль. [c.143]

Как было рассмотрено выше, при образовании а-комплекса в процессе взаимодействия бензола с электрофильными реагентами затрачивается энергия, равная разности энергий сопряжения бензола и диеновой системы (150—15=135 кДж/ /моль), без учета последующего выигрыша энергии, обусловленного рассредоточением положительного заряда. При взаимодействии нафталина с электрофильными реагентами, даже если не принимать во внимание энергию сопряжения оставшейся кратной связи с незатронутой ароматической системой соседнего кольца, энергетические затраты меньше (255—150 = = 105 кДж/моль). Поэтому нафталин более реакционноспособен, чем бензол. Атака электрофильного реагента в нафталине направляется преимущественно в а-положение, что можно объяснить динамическими факторами. Энергия активации реакции меньше в том случае, если при рассредоточении положительного заряда в о-комплексе не затрагивается ароматическая система второго кольца. При атаке электрофилом а-углеродного атома образуется о-комплекс, стабилизированный рассредоточением заряда без нарушения ароматической системы соседнего кольца. Напротив, при атаке р-углеродного атома рассредоточение положительного заряда сразу же повлечет за собой нарушение ароматической системы соседнего кольца и дополнительные энергетические затраты [c.351]

Сопряженные системы обладают особой устойчивостью, внутренняя энергия их меньше, чем энергия родственных несопряженных ст )уктур. Разность обеих энергий носит название энергии сопряжения и может служить мерой силы сопряжения. Так, у бутадиена эта энергия сравнительно невелика — около 15 кДж/моль, а у бензола в 10 раз больше. [c.81]

В результате такого равномерного перекрывания 2р-орбиталей всех шести углеродных атомов происходит выравнивание простых и двойных связей, т. е. в молекуле бензола отсутствуют классические двойные и одинарные связи. Равномерное распределение л-электронной плотности между всеми углеродными атомами, обусловленное я-электрон-ным сопряжением, и является причиной высокой устойчивости молекулы бензола. Мерой такой устойчивости (энергией сопряжения) является величина 150,7 кДж/моль. На эту величину реальная молекула бензола отличается (в сторону уменьшения) от [c.277]

Энергию сопряжения бензола можно подсчитать следующим образом. По формуле Кекуле в бензоле имеются три простые связи С—С, три двойные связи С=С и шесть простых связей С—Н. На основании энергий связи можно подсчитать теплоту образования такой гипотетической молекулы [c.116]

Экспериментально определенная теплота образования бензола равна 5500 кДж/моль. Разность между этими энергиями 106 кДж/моль и равна энергии сопряжения бензола. Более точные расчеты, выполненные разными методами, дают величину около 150 кДж/моль. Отсюда становится понятной большая устойчивость бензольного ядра ведь для его разрушения сверх обычных затрат на разрыв химических связей надо еще затратить энергию 150 кДж/моль, соответствующую энергии сопряжения. Соответственно при образовании бензольного ядра эта энергия будет выделяться, а это значит, что реакции с образованием бензольного кольца будут энергетически особенно выгодными. [c.116]

Теплоты гидрирования циклогексена и бензола равны соответственно 119,74 и 208,50 кДж. Определите по этим данным энергию сопряжения бензола. В чем физический смысл этой величины [c.118]

Энергия сопряжения бензола равна 36 ккал/моль (150, 72 кДж/моль). См. [31, с. 306. [c.230]

Разница между энергией бензола, рассчитанной с учетом обмена я-электронов, и энергией одиночной структуры Кекуле носит название энергии сопряжения, или энергии резонанса. Эта энергия может быть найдена из теплот образования, сгорания или гидрирования бензола и составляет 152 кДж. Иными словами, молекула бензола на 152 кДж беднее энергией и, следовательно, устойчивее, чем фиктивный циклогексатриен с локализованными двойными связями. [c.19]

В основном состоянии бензола его 6 л-электронов занимают наиболее выгодные низшие электронные уровни, т. е. три связывающие орбитали. Следовательно, энергия л-электронов составляет 2(—2р)-[-4(—Р) = —8 3. Аналогичным образом можно показать, что в случае трех изолированных двойных связей энергия л-электронов составляет только —бр энергия сопряжения, связанная с образованием общего л-электронного облака, составляет —2р. [c.20]

Вычислите энергию сопряжения бензола и пиридина, пользуясь энергией связей, теплотой парообразования воды 41,8 кДж/моль и теплотами сгорания бензола 3298,4 кДж/моль и пиридина 2821,5 кДж/моль (определены экспериментально). [c.25]

Молекула нафталина — плоская и все ее 10 я-электронов в соответствии с правилом Хюккеля располагаются на связывающих молекулярных орбиталях, занимая их полностью. Экспериментально найденная энергия сопряжения нафталина составляет около 255 кДж на моль, и если ее пересчитать на один я-электрон, то окажется, что она примерно такая же, как и для бензола — 25—26 кДж. Тем не менее нафталин значительно менее устойчив и более реакционноспособен, чем бензол. Объясняется это тем, что лимитирующим этапом большей части реакций ароматических соединений является образование промежуточного продукта присоединения реагента — а-комплекса (см. гл. 2). В случае бензола образование этой частицы идет с разрушением ароматического секстета электронов и потерей значительной части энергии сопряжения. При образовании а-комплекса из нафталина потеря этой энергии заметно меньше, так как в смежном кольце образуется ароматическая бензольная структура — замкнутое десяти-я-электронное облако перестраивается в шести-я-электронное. [c.27]

Теплота гидрирования циклогексена 119,5 кДж/моль. Значения энергии сопряжения бензола, нафталина, антрацена и фенантрена 150,5, 254,8, 251,7 и 385,1 кДж/моль. Вычислите теплоты гидрирования этих соединений, [c.32]

В этих ионах один из углеродных атомов кольца выключен из ароматической системы и находится в состоянии sp -гибридизации. Энергия сопряжения в бензолониевом ионе, как показывает расчет, остается довольно большой (108 кДж/моль против 152 кДж/моль в бензоле), что, очевидно, и облегчает его образование. В данном случае потеря энергии сопряжения составляет около 45 кДж - для нафталина эта величина, особенно если присоединение протона идет в а-положенне, значительно меньше, и этот углеводород поэтому заметно более основен. По той же причине особенно легко идет протонирование фенантрена и антрацена в одно из их мезо-положений. [c.36]

По мере синтеза и изучения соединений с сопряженными связями понятие ароматичности было перенесено на многочисленные гетероциклические соединения, часть которых схематически изображена на рис. 21.16 (/—7). В этих молекулах, как и в молекуле бензола, образуется сопряженная система из шести л-электронов, хотя в вершинах и располагается только пять атомов. Здесь в образовании делокализованной я-орбитали принимают участие четыре р-электрона атомов углерода и два р-электрона атома кислорода (серы, азота). Энергия сопряжения в этих молекулах также достаточно велика, хотя и несколько меньше, чем в бензоле. Например, в молекуле тиофена эта энергия равна 130 кДж/моль, в молекулах пиррола и фу рана — около 96 кДж/моль. [c.260]

Ароматические циклы (арены) гидрируются труднее, чем двойные и тройные связи, нитро-, карбонильные и нитрильные группы. Присоединение первых двух атомов водорода к бензолу приводит к разрушению ароматической системы и связано с большими энергозатратами. Энергия сопряжения (резонанса) бензола составляет 150,73 кДж/моль (36 ккал/моль), циклогексадиена-1,3 - менее 12,5 кДж/моль (3 ккал/моль). Сопоставление разности этих величин с теплотой гидрирования циклогексена (двойной связи в цикле) -119,75 кДж/моль (28,6 ккал/моль) показывает, что при ступенчатом восстановлении бензола начальная стадия должна быть эндотермической реакцией. Теплота гидрирования бензола в циклогексадиен-1,3, рассчитанная на базе экспериментальных величин теплоты гидрирования бензола и циклогексадиена в циклогексан, АЯ1 = + 23,45 кДж/моль (5,6 ккал/моль) [c.49]

При гидрировании полициклических ароматических соединений с нарушением ароматичности одного из колец потеря энергии сопряжения значительно меньше, чем при частичном восстановлении бензола. Разность резонансных энергий нафталина и [c.50]

Энергия сопряжения (энергия стабилизации) в бензоле велика и составляет 160 кДж/моль. Она связана с [c.75]

Он содержится также в полыни, моркови и тысячелистнике, которым придает горький вкус. Энергия сопряжения в азулене составляет около 180 кДж/моль. Это намного больше, чем в бензоле. Поэтому азулен легко получается при каталитической дегидрогенизации циклодекана или цикЛодецена над Р<1 [c.340]

Нафталин и полициклические углеводороды — фенантрен антрацен, хризен, пирен—как и бензол, подчиняются правилу Хюккеля—содержат (4п+2)л-электронов на связывающих мо лекулярных орбиталях. Молекулы этих углеводородов плоские для них характерны высокие значения энергий сопряжения комплекс свойств аренов. В частности, все эти углеводороды как и бензол, легко вступают в реакции электрофильного заме щения. [c.249]

Энергия сопряжения бензола [c.138]

Энергия сопряжения (резонансная энергия) бензола оценена как экспериментально, так и на основе расчетов методами МО ЛКАО. [c.138]

Объективная оценка энергии сопряжения бензола получена и расчетным путем, в том числе в рамках простого метода Хюккеля. [c.139]

В результате все связи между атомами углерода в бензоле выравнены и имеют длину 0,139 нм. Эта величина является промежуточной между длиной одинарной связи в алканах (0,154 нм) и длиной двойной связи в алкенах (0,133 нм). Равноценность связей принято изображать кружком внутри цикла (рис. 21.1, в). Круговое сопряжение дает выигрыш в энергии 150 кДж/моль. Эта величина составляет энергию сопряжения — количество энергии, которое нужно затратить, чтобы нарушить ароматическую систему бензола (сравните — энергия сопряжения в бутадиене равна всего 12 кДж/моль). [c.334]

Конденсированные ароматические соединения отличаются от бензольных углеводородов большей реакционной способностью и меньшей а,роматичностью. Это определяется тем, что в конденсированной системе невозможно такое равномерное распределение ароматических я-электрюнов по отношению к углеродным атомам,, как Б бензоле и его гомологах. К тому же, вступая в реакции присоединения, конденсированные ароматические углеводороды сохраняют бензольное ароматическое колыцо, а поэтому и значительную часть энергии сопряжения. [c.20]

В полициклических аренах С—С-связи неравноценны в отличие от бензола, поэтому по определенным связям (с большей электронной плотностью) легче протекают реакции присоединения. Так, в молекуле нафталина связи 1—2, 3—4, 5—6 и 7—8 по сравнению со связями 2—3 и 6—7 имеют больший порядок и меньшую длину. Избирательный характер реакций присоединения в этих случаях связан с тем, что образующиеся соединения с разделенными ароматическими циклами могут иметь более высокую энергию сопряжения, чем исходные полиарены. [c.32]

Способность р-электронов гетероатома вступать в мезомерное взаимодействие с л-электронами в рассматриваемых пятичленных гетероциклах зависит от электроотрицательности гетероатома. Наиболее полно это взаимодействие реализуется в тиофене (электроотрицательность серы, как и углерода, равна 2,5), а в меньшей степени — у фурана (электроотрицательность кислорода равна 3,5). Вследствие этого энергии сопряжения в тиофене (117 кДж/моль) и в бензоле (150 кДж/моль) близки, и из всех ароматических пятичленных гетероциклов по свойствам тиофен наиболее близок к бензолу. Напротив, у фурана энергия сопряжения равна 92 кДж/моль, и поэтому в некото- [c.310]

Сравните электронное строение пиридина СО строением бензола (длины а-связей, виды сг-связей, валентные углы, тип гибрндизацил орбиталей, энергию сопряжения). Нарисуйте схему я-связей в молекуле пиридина. [c.225]

А. с. почти не вступают в реакции присоединения, стойкие к окислителям, легко замещают атомы водорода, соединенные с ароматическим циклом, на другие атомы или группы. А. с. проявляют высокую энергетическую стойкость по сравнению с ненасыщенными соединениями. Ее характеризуют так называемой энергией сопряжения, равной разности между вычисленной энергией образования гипотетической молекулы с фиксированными связями и экспериментально найденной энергией образования ре-алыюй молекулы. Энергия сопряжения для бензола 40 ккал/моль, нафталина 75 ккал/моль, тиофена 31 ккал/моль и др. А. с. характеризуются некоторыми общими особенностями строения, в частности промежуточным между простым и двойным характером связи в цикле и плоскостным строением цикла. [c.31]

Зная энергии связей (см. табл. 8.1), можно вычислить энергию структуры, отвечающей строению циклогексатриена-1,3,5, т. е. ту энергию, которую должен был бы иметь бензол, если бы для него полностью была справедлива формула Кекуле энергия трех двойных связей С=С + энергия трех простых связей С—С + энергия шести связей С—Н равна 5394 кДж/моль. При экспериментальном же определении получается на 150 кДж меньше. Таким образом, бензол устойчивее трижды ненасыщенного циклогексатрнена-1,3,5. Значение 150 кДж/моль — это энергия сопряжения в бензоле. Она довольно велика по сравнению, например, с бутадиеном, где составляет всего лишь около 12 кДж/моль. [c.259]

Дегидро1 енизация шестичленных циклопарафинов (кроме их гем-замещенных форм) до ароматических углеводородов очень благоприятна термодинамически, так как ароматические соединения особенно устойчивы вследствие возникающей энергии сопряжения (для бензола 151 кДж/моль). Поэтому дегидрогенизация шести-члеиных циклов по сравнению с другими углеводородами может происходить при более низких температурах (вблизи 300° С). Термодинамические расчеты показали, что при этих температурах неосуществимо дегидрирование пяти- и семичленных циклов и гем-замещенных циклогексанов. Эти расчеты существенно уточнили выводы мультиплетной теории. [c.75]

Дегидрогенизация шестичленных циклопарафинов (кроме их геминальных форм) до ароматических углеводородов очень благоприятна термодинамически, так как ароматические соединения особенно устойчивы вследствие наличия энергии сопряжения (для бензола 36 ккал1моль [219]). Поэтому дегидрогенизация шестичленных циклов по сравнению с другими углеводородами может происходить при более низких температурах (вблизи 300°). Более новые данные [c.54]

Энергия сопряжения пиридина, как и бензола равна 167 кДж/моль. Поэтому переход от винилбензола к винилпирн-дину, не должен, в принципе, привести к затруднению процесса-восстановления винильной группы. Однако в пиридиниевом радикале отдельные углеродные атомы имеют неодинаковую электронную плотность. Поэтому полярографическую активность винильной группы будет определять ее положение в пиридиновом кольце. И действительно, сопоставление значений Е 1ч различных винилпиридинов на фоне иодида тетраметиламмония в 92%-м метаноле (табл. [c.125]

Винильная группа, связанная с шестичленным гетероциклом, будет иметь иную полярографическую активность, нежели группа, связанная с пятичленным гетероциклом. Пятичленные гетероциклы (тиофен, фуран, пиррол) можно рассматривать как производные бензола, у которого группа —СН = СН— замещена гетероатомом (5, О, Ы), способным поставлять, благодаря гибридизации два электрона в ароматический секстет. Это обусловливает относительно высокие значения энергии сопряжения (в кДж/моль) у тиофена—117, у пиррола 100, у фу-рана — 52. Так как в этих гетероциклах неподеленная пара электронов гетероатома участвует в сопряжении с двойной связью —С = С, то пониженная плотность электронного облака наблюдается на гетероатоме (по сравнению с С-атомами). При этом а-углеродный атом имеет большую электронную плотность, чем находящиеся в -положении по отношению к гетероатому. Особенности распределения электронной плотности в пятичленных гетероциклах сказываются определенным образом и на полярографической активности винильной группы в их винилзамещенных. Винилтиофен и винилфуран на фоне 0,05 М N( 2H5)4I в диметилформамиде образуют волны с - 1/2=—2,312 и —2,449 В соответственно [179]. При сравнении потенциалов полуволн а-винилфурана и а-винилтиофена видно, что винильная группа в первом восстанавливается труднее, чем во втором. Из эффектов, влияющих на полярографическую активность органических молекул, тут следует учитывать, по крайней мере, два а) индукционный эффект самого гетероцикла, определяющего статическую полярность молекул и, в первую очередь, состояние электронного облака на винильной группе б) подвижность я-электронной системы в винильном производном, что связано со степенью ароматичности соответствующего гетероцикла, и способность молекул поляризоваться в электрическом поле электрода. [c.127]

Экспериментальное значение энергии сопряжения бензола подсчи- [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология