Дьюара структура

Рис. 13-27. Две кекулевские структуры бензола, три его дьюаровские структуры и схематическое изображение делокализации электронов по бензольному кольцу. Структуры Кекуле и Дьюара иногда называют резонансными структурами бензола. Эта несколько неудачная терминология вовсе не означает, что связи перепрыгивают из одного положения в другое или резонируют между различными структурами, а лишь предполагает, что истинная п-электронная структура бензола не может быть представлена локализованными связями и предста-вляег собой нечто промежуточное между пятью указанными структурами.

С термодинамической точки зрения большая прочность связи С — С в ароматических соединениях объясняется тем, что теплота их образования всегда выше рассчитанной по энергиям обычных алифатических двойных и одинарных связей. В результате большего выделения энергии при образовании ароматических соединений получаются связи с более коротким расстоянием между атомами С — С, с большей прочностью и большей термической стойкостью. В последние годы эта разница в энергиях получила название энергии резонанса [34] и объясняется распределением различных (Кекуле, Дьюар и др.) олефиновых структур, с помощью которых может быть изображено ароматическое ядро. Энергия резонанса является относительно большой величиной [32], доходящей почти до 40 калорий для бензола [13], 75 для нафталина, 105 для антрацена и т. д. Количество такой энергии можно грубо оценить по числу кольцевых связей в ароматической структуре и но характеру двойных связей [33], которые уменьшаются до половины в бензоле и до одной трети в графите. [c.93]

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]

Бензол и в самом деле более устойчив, чем можно ожидать для молекулы с шестью простыми связями С—С, шестью простыми связями С—Н и тремя я-связями С—С. Его дополнительная устойчивость обусловлена тем, что электроны на трех я-связях делокализованы по всем шести атомам углерода. Орбиталь Я , показанная на рис. 13-25, симметрична относительно всех шести атомов углерода. Орбитали я и Яз выглядят несимметричными, но их комбинация оказывается симметричной. Атомы а и ничем не отличаются от остальных атомов углерода можно записать орбитали 2 и Яз таким образом, что атомы / и с покажутся находящимися на оси молекулы. Если не допустить делокализации электронов в молекуле С Н , связь в ней окажется такой, как это описывается структурами Кекуле и Дьюара, изображенными на рис. 13-25 или 13-27. Однако наилуч-шсе описание химической связи в бензоле достигается в рамках модели, схематически изображенной в нижней части рис. 13-27. Как можно подсчитать, пользуясь экспериментальными данными, молекула бензола на 167 кДж моль более устойчива, чем если судить по сумме энергии шести связей С—Н, трех связей С—С и трех связей С=С. [c.575]

Бензол является резонансной формой этих пяти канонических структур (другие можно не учитывать, гак как они могут быть получены комбинацией структур Кекуле и Дьюара). Это позволяет понять реакционную инертность бензола, которая так противоречит его формуле с двойными связями. Молекула является совершенно плоской [c.471]

При исследовании молекулярной подвижности и структуры полимеров большое значение имеет изучение зависимости второго момента, формы линии и времен релаксации от температуры. Для этой цели образец, обычно вместе с приемной катушкой (для сохранения высокого коэффициента заполнения), помещается в сосуд Дьюара, в котором поддерживается -необходимая температура (обычно от температуры жидкого азота и выше). [c.222]

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]

Изучение энергетических факторов в ряду линейных полиенов представляет самостоятельный интерес и вместе с тем лежит в основе количественных критериев ароматичности (см. разд. 8.11). Принципиальные результаты были получены Дьюаром с помощью метода ППП из расчетов классических полиенов, строение которых описывается одной резонансной структурой. Примером таких полиенов могут служить полнены (ХЫП) [c.302]

Согласно Дьюару, энергия резонанса равна разности энергии образования данного сопряженного соединения и энергии соответствующего классического полиена. Другими словами, энергия резонанса— это мера стабилизации циклической системы по сравнению с соответствующим соединением с открытой цепью, которая содержит то же число сопряженных атомов углерода. Подчеркнем, что в качестве структуры сравнения не обязательно выбирается полиен с чистыми двойными и ординарными связями, а выбирается тот полиен, у которого минимальная полная энергия. Например, энергия резонанса циклопропенильного катиона Уа вычисляется относительно делокализованного аллильного катиона Уб, но не локализованной структуры Ув [c.284]

Бензолы со структурами Дьюара и Ладенбурга были получены в результате фотохимических реакций [56] [c.149]

Для бензола, содержащего 6 я-электронов количество канонических структур равно пяти. Их составляют из двух структур Кекуле и трех структур Дьюара. Остальные приведенные выше валентные схемы представляют собой комбинацию канонических. [c.18]

Канонические структуры дают также возможность учесть и математически охарактеризовать углерод-углеродные связи бензола в смысле степени их приближения к двойным. Каждая углерод-углеродная связь бензола является двойной в одной из двух структур Кекуле и одной из трех структур Дьюара. Таким образом каждая связь бензола на 46% (39% +7%) двойная. Если считать порядок связи в этане равным 1, в этилене — 2, а в ацетилене — 3, то тогда порядок С—С-связи в бензоле 1,46. Порядок связи и межатомные расстояния атомов находятся между собой в зависимости (рис. 4). По полученному порядку связи можно найти для межатомных расстояний бензола значение 0,14 нм, хорощо совпадающее с найденным фактически. [c.19]

Существенные особенности этих уравнений могут быть обобщены в рамках основанных на теории графов и топологии правил отбора для перициклических реакций (табл. 1), которые эквивалентны широко известным правилам Дьюара — Циммермана [20, 21] и соответственно правилам Вудворда — Хоффмана [22]. Отметим, что для получения уравнений (5) и (7) не требуется никаких физических концепций, таких, как геометрическая структура молекулярной системы или орбитальный анализ они основываются только на логическом анализе реакционной структуры и алгебраическом формализме (однопараметрической) Х-модели. [c.462]

Бесцветная гигроскопичная жидкость с резким неприятным специфическим запахом Г ип 115,58° С, 7 пл—41,8° С. Пиридин смешивается с водой и большинством органических растворителей во всех соотношениях. Структура пиридина установлена Дьюаром и Кернером в 1869 г. [c.85]

На основании исследований структуры углей, проведенных различными методами, многие авторы пытались выразить свои представления о строении угольного вещества с помощью химических структурных формул. Первая попытка в этом направлении была сделана еще в 1881 г. Муком [10, с. 163], предложившим несколько гипотетических формул строения молекулы каменных углей . Исходя из данных элементного анализа, он вывел эмпирическую формулу С21Н12О (а). Дьюар [11, с. 24] предложил структурную модель, которая с позиции структурной теории не выдерживает критики, но представляет интерес, так как в ней подчеркивается, что органическая масса углей может иметь особую угольную структуру (б) [c.218]

Дьюар предложил называть комплексы ароматических соединений с электрофильными веществами я-комплексами [106]. Предполагается, что в таких комплексах связь электрофильного реагента образуется за счет я-элоктронов ароматического ядра. Для таких комплексов Дьюар предложил изображение (XVIII), где А — любой электрофильный агент. Он считает, что все ароматические комплексы обладают в основном одинаковой структурой [107]. В соответствии с этим он должен был представить комплекс с НС1 н с системой HAI I в виде л -комплексов следующим образом (XIX, XX) [c.400]

А. Кекуле выдвинул предположение, что эти дополнительные связи образуются между соседними атомами углерода в кольце (рис. 13-24). Если бы дело обстояло таким образом, длины углерод-углеродных связей вдоль бензольного кольца имели бы чередующиеся значения 1,54 А (характерное для простой связи С—С) и 1,35 А (как для двойной связи С=С в этилене). Однако рентгеноструктурный анализ показывает, что все шесть углерод-углеродных связей в молекуле бензола совершенно одинаковы. М. Дьюар предложил в связи с этим еще три структуры бензола с различными ком-, бинациями трех ковалентных связей, образуемых негибридизованными р-орбиталями атомов углерода (см. рис. 13-24). Каждая из этих структур сама по себе еще менее удовлетворительна, чем структура Кекуле. Невозможно изобразить одну структуру бензола, позволяющую правильно объяснить химическую связь в этой молекуле. Эта неудача теории проистекает из использовавшегося нами до сих пор представления, что всякая связь образуется непременно между двумя атомами молекулы без участия остальных атомов. [c.573]

Мы ВИДИМ, таким образом, что выбор базисных структур в методе ВС неоднозначен. Кроме того, заранее не ясно, какой из методов получения таких структур приводит к разумным с химической точки зрения результатам. Для молекулы бензола химически предпочтителен румеровский базис, состоящий из двух структур Кекуле и трех структур Дьюара. [c.164]

Фотохимически индуцированное [2 + 2)-циклоприсоединение во внутримолекулярном варианте проведения реакции оказалось незаменимым методом построения высоконапряжснных молекул. Именно с помощью этой реакции за последние несколько десятилетий удалось получить во плоти множество структур, возникших на кончике пера как плод творческого воображения химиков-органиков. Одним из первых достижений такого рода бьш вьшоленный ван Тамеленом [1а] удивительно короткий синтез бензола Дьюара (388), показанный на схеме 2. ПО. [c.240]

Следуюн пе два примера могут иллюстрировать роль кинетической и термодинамической стабильности. Как известно, в середине про1нлого века острейшие дискуссии 1 ызывала структура бензола — соедииения, которому долгое время по удавалосьприписатьнепротиворечивую структурную формулу. В частности, Дьюаром была предложена гипотетическая (неверная) формула 2 в противовес истинной формуле Кекуле — общеизвестной структуре 3. Почти [c.47]

Очевидно, что Q> 4 S. т. е. в формуле (1.52) коэффициенты имеют лишь два значения. Правда, анергия электронных состояний, отвечающих структурам (3), (4) и (5), выше, чем структур (1а) и (1б) (так как в структурах Дьюара одна из я-саяэей слабее остальных). Поэтому их вклад в величину V меньше, чем вклад первых двух структур. Это означает, что в первом приближении можно не принимать во анимание н уч, ограничи- [c.101]

Бицикло[2.2.0]гексадиепы и призманы представляют собой валентные изомеры бензола [769]. Структура этих соединений, ио существу, не отличается от предложенной в XIX веке для бензола. Призманы соответствуют формуле Ланденбурга, а би-цикло[2.2.0]гексадиены — формуле Дьюара [770]. В т. 1, начало гл. 2, указывалось, что формулы Дьюара — это канонические формы (хотя и не вносящие большого вклада) бензола. И тем не менее они получены как индивидуальные соединения, в которых расположение ядер отличается от расположения ядер в бензоле [771]. [c.264]

Для проведения расчетов по методу ППП необходимо иметь данные о молекулярной геометрии. В связи с этим в ходе проведения расчетов возникает необходимость получения правильной геометрии молекулы. Такая задача может быть решена путем задания различной начальной геометрии молекулы и нахождения полной энергии для каждой геометрической конфигурации. Структур- с минимальной энергией будет отвечать правильному геометрическому строению. Такой подход весьма громоздок и был осуществлен только для небольп(их молекул. Другая альтернатива состоит в том, чтобы принять ссотношение (8.60) между длиной связи и ее я-электронным порядком и пересчитывать длины связей и соответственно Yдv и Рцу на каждом шаге итерационного процесса. Т."(кой подход применяется в методе Дьюара. Его недостатком является тот факт, что пересчитываются длины только соседних связей с не изменяются углы. Однако в ряде исследований показано, что наиболее существенный вклад вносят изменения именно соседних Y iv и Рду, а изменением остальных кулоновских интегралов можно пренебречь. Константы Л и В в уравнении (8.60) и константы K , J в уравнении (9.11) сведены в табл. 46. [c.276]

Теплоты образоиания полиенов. Как отмечалось выше (гл. 8), весьма интересные результаты были получены Дьюаром из расчетов классических полиенов, т. е. полиенов, строение которых описывается одной резонансной структурой. Примером таких полиенов могут служить линейные полнены (I) [c.280]

А. Нартен, Ц. Венкатеш и С. Рейс изучали структуру аморфного льда методом дифракции рентгеновского излучения и нейтронов. Образцы изготовляли при медленной (4 мг/ч) конденсации паров воды на плоскую поверхность монокристалла меди, находящегося в дьюаре при температуре жидкого гелия. Использовалось монохроматическое излучение молибдена. Опыт повторяли в течение 15 дней, и при этом изменение дифракционной картины не наблюдалось. Съемка производилась при 10 и 77 К. Исследования показали [c.314]

Кроме формулы Кекуле для бензола было предложено несколько десятков разнообразных структур. Из них заслуживают упоминания формула Ладейбурга (призман), формула Хюккеля (бензвален) и диагональная формула Дьюара, поскольку сравнительно недавно были синтезированы соединения этого строения, оказавшиеся структурными изомерами бензола [c.14]

Один из первых критериев ароматичности четного углеводорода с 2п атомами углерода в сопряженной части основывался на сопоставлении полной энергии я-электронов рассматриваемой молекулы с полной я-электронной энергией гипотетической системы, состоящей из изолированных я-электронных систем молекулы этилена. Разность между Е и я-электронной энергией п изолированных двойных связей называется энергией резонанса (ЭР) и определяется по формуле ЭР = Е — 2га(а 4- р), где и — кулоновский и резонансный интегралы. Однако ЭР определена недостаточно корректно, так как, например, для гепталина ЭР = 3,62 , а для бензола ЭР = 2,0 . Кроме того, ЭР при большом числе атомов пропорциональна п. Следующий существенный шаг в развитии критериев ароматичности был сделан Дьюаром, который исходил из кекулев-ских структур, сопоставляя их с бензоидными углеводородами. При этом каждой простой и двойной связям приписывались значения эмпирически найденных параметров 81 и 82. Энергия резонанса по Дьюару (ДЭР) определяется формулой ДЭР = — ( 282 + 181), где 1 и 2 — число простых ж двойных связей в кекулевской струк- [c.57]

Алкалоид колхицин, содержащийся в осеннем крокусе (безвременнике), привлекал внимание многих исследователей своей биологической активностью. Он неоценим при лечении подагры и обладает интересным свойством задерживать деление растительных и животных клеток. Ранние фундаментальные исследования Виндауса (1911—1924) привели к установлению формулы этого вещества, которая содержала кольчатую систему частично восстановленного фенангрена. В 1945 г. Дьюар предположил, что одно из крайних колец колхицина представляет собой метиловый эфир трополона и что эта группировка включена в структуру, в которой частично насыщенное центральное кольцо В также является семичленным. [c.495]

В последующих разделах этой, а также других глав, будет приведено еще немало примеров использования [2 + 2]-фотоииклоприсоединения (как в варианте алкен-ьалкен, так и в варианте алкен+енон) для решения задач построения самых различных структур. Здесь уместно сделать еще одно замечание более общего характера. Структуры типа баскетена (357) или бензола Дьюара (388) относятся к числу богатых энергией жестких структур с системой напряженных связей С—С. По сути дела в ходе образования подобного рода систем происходит преобразование лучистой энергии в энергию химической связи. Ясно также, что превращения таких соединений, протекающие с разрывом напряженных фрагментов (например, под действием катализаторов), должны сопровождаться вьщелением энергии, запасенной при их синтезе. Поэтому внутримолекулярное фотоциклоприсосдинение рассматривается сейчас не только как один из полезнейших инструментов органического синтеза, но и как перспективный путь создания систем, способных аккумулировать лучистую (в том числе солнечную) энергию в форме химической энергии, удобной для практического использования, [c.242]

Было высказано также предположение, что бензол имеет симметричную структуру, обладающую связями, отличающимися от двойной, но чувствительными к некоторым реагентам на двойные связи. Многие современники Кекуле, отмечая существенную разницу в реакционной способности бенаола и непредельных соединений, так ке подчеркивали, что характер связи в бензоле необычен. Относительная инертность бензола противоречила циклогексатриеновой формуле и не выдерживала аргументированной критики Ладенбурга. Одной из формул бензола, предложенных для того, чтобы обойти это затруднение, была призматическая формула I Ладенбурга (1869), симметричная, но не содержащая двойных связей формулы II и III, содержащие диагональные, или пара-связи, были предложены Клаусом (1867) и Дьюаром (1867) соответственно согласно другой концепции, высказанной в 1887 г. Армст-ронгом в Англин и Байером в Германии, бензол имеет центрическую формулу IV, в которой четвертые валентности углеродных атомов направлены к центру. Тиле (1899) ввел удобное представление о строении бензола (V), основанное на наблюдении, что сопряженные системы двойных и ординарных связей функционируют как одно целое и более устойчивы, чем несопряженпые системы с той же степенью ненасыщенности. [c.124]

Трополоны. К числу давно известных представителей этой группы принадлежат образуемая одной из плесеней стипита-говая кислота, алкалоид колхицин и красящее вещество пурпурогал-лин — Сц-соединение, которое найдено в природе и может быть получено окислением пирогаллола. Все три эти вещества были подробно исследованы, но их строение оставалось неустановленным, и никто не подозревал, что между ними есть что-либо общее. В 1945 г. Дьюар в Англии, заметив, что циклогептатриенолон должен обладать ароматическими свойствами, поскольку для него возможны дпе структуры Кекуле, назвал это еще неизвестное родоначальное соединение трополоном [c.493]

Помимо кекулевских структур в резонанс включают также структуры Дьюара УШ-Х. Расчет показывает, что наилучшим образом энергия молекулы бензола согласуется с реальньш значением, если положить, что вклад каждой структуры Дьюара составляет 6%, а каждой структуры Кекуле - 40%. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология