Гибридизация в пиридине

Основные свойства пиридина. Пиридин имеет незначительную основность, что может быть объяснено повышенной электроотрицательностью азота в состоянии / -гибридизации. Пиридин при участии неподеленной пары электронов атома азота образует устойчивые соли с сильными протонными кислотами. Поэтому он часто применяется для нейтрализации кислот, образующихся при реакции, или в качестве растворителя основного характера. [c.579]

Следует, однако, отметить, что основность пиридина, в котором атом азота находится в состоянии зр -гибридизации, несколько меньше, чем основность пиперидина и других алифатических вторичных аминов. [c.545]

В аммиаке орбитали атома азота представлены тремя 2р-орби-талями, оси которых взаимно перпендикулярны, и 25-орбиталью, занятой неподеленной парой электронов. В соединениях может наблюдаться тригональная 5р2-гибридизация, в результате которой образуются три валентные орбитали, а неподеленная пара занимает четвертую орбиталь. В гетероциклических соединениях, например в пиридине или пирроле, атом азота находится в состоянии, близком к тригональной р -гибридизации. В молекуле пиридина две из трех ар -орбиталей используются для ст-связи атома азота с соседними атомами углерода, третья, занятая неподеленной парой, в связывании не принимает участия. Все эти орбитали лежат в плоскости молекулы. Пятый электрон азота находится на р-орбитали ее ось перпендикулярна плоскости молекулы и параллельна плоскостям р-орбиталей атомов углерода. Этот электрон азота и принимает участие в сопряжении с л-системой атомов углерода кольца. [c.175]

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]

По аналогии с рядом карбанионов можно предположить, что значения рКа р -гибридизованных алифатических атомов азота должны укладываться в ряд от О до 3. Значение рКа пиридина (5,2) отражает главным образом состояние гибридизации атома азота. Повышение основности в результате изменения зр- до 5р2-гибридизации, а затем и до 5р -гибридизации можно объяснить с помощью следующих простых понятий электроны 5-орбитали приближены к ядру и, следовательно, уплотнены в большей степени, чем более диффузно расположенные р-электроны. Следовательно, чем выше вклад 5-электронов в гибридную орбиталь, тем менее подвижны электроны этой орбитали. [c.55]

В молекуле ацетонитрила из пяти валентных электронов атома азота один участвует в образовании ст-связи, два — л-связи, а оставшиеся два являются п-электронами (см. рис. 11, <3) [146]. При переходе от пиридина к ацетонитрилу происходит максимальное перекрывание орбиталей, следовательно, дальнейшее увеличение вклада 5-характера связи и изменение типа гибридизации до 8р [147], что приводит к последующему уменьшению энергии водородной связи с водой. [c.36]

Почему в водных растворах основность анилина (р/Сь = 9,4) и пиридина (рХь = 8,8) намного ниже основности аммиака (р (ь = = 4,8) Многие годы студенты, изучавшие органическую химию, отвечая на этот вопрос, ссылались на делокализацию неподеленной электронной пары и — р -гибридизацию атома азота. Теперь же, когда известны основности этих соединений в газовой фазе, ясно, что анилин и пиридин как таковые являются гораздо более сильными основаниями, чем аммиак [116]. Следовательно, обращение относительной основности в водных средах обусловлено различной степенью гидратации этих соединений Если же анилин и пиридин сравнивать с более близкими по структуре соединениями, например с циклогексиламином (рЯь = 3,3) и пиперидином (р7(ь = 2,9) соответственно, то и в водных растворах ароматические амины оказываются менее основными, чем соответствующие насыщенные соединения. [c.141]

Н2О). Для анилина это значение равно 4,6, в то время как у триметиламина составляет 9,8. Это означает, что пиридин очень слабо удерживает протон кислоты. Еще слабее держит его анилин и очень прочно — аммиак и алкиламины. Существует несколько объяснений этим необычным фактам. Большинство теоретиков считает, что причиной тому является различная гибридизация электронных орбиталей атомов азота в аммиаке s//, в анилине и пиридине sp . Они считают, что по мере того, как увеличивается. г-характер электронной пары, происходиг понижение протонного сродства этой пары. [c.700]

В гибридизованном состоянии могут находиться и атомы других элементов. Например, атом азота в ионе аммония МН " и соответственно алкиламмония НМН находится в состоянии р -гибридизации в пирроле и пиридине (см. 2.3.2) — р -гиб-ридизации в нитрилах — р-гибридизации. [c.33]

Атом азота находится в состоянии sp -гибридизации (две из трех sp -гибридных орбиталей образуют ст-связи). Он поставляет в ароматический секстет один р-электрон. Неподеленная пара электронов на sp -гибридной орбитали обусловливает свойства пиридина как основания (см. 10.3). Атом азота с таким электронным строением принято называть пиридиновым (рис. [c.47]

Пиридиновый тип гетероатома — атом N в пиридине находится в зр -гибридном состоянии, но в отличие от пиррольного гетероатома N в гибридизации у него участвуют четыре электрона, размещенных на одной 3- и двух р-орбиталях, а в формировании п-секстета участвует лишь один р-злектрон, заселяющий р-орбиталь [c.229]

Связи, находящиеся в плоскости молекулы этилена, являются а-связями. 2р -Орбитали атомов углерода перпендикулярны плоскости молекулы они не-гибридизированы и образуют п-связь. Тригональная направленность связей и нэп характерна и для других функциональных групп, содержащих двойные связи в каждой из них соответствующие атомы находятся в 5р -гибридизации. Ниже показано формирование связей в молекулах формальдегида и пиридина. [c.52]

Пиридин содержит в цикле вместо одной СН-группы атом азота, чередующиеся двойные и простые связи и относится к ряду гетероциклических ароматических соединений на атоме азота имеется НЭП, которая находится в состоянии 5/7 -гибридизации и ориентирована в плоскости молекулы, вне цикла. [c.54]

Пиридин — шестичленный гетероцикл с одним атомом азота — по своему электронному строению напоминает бензол. Все атомы углерода и атом азота находятся в состоянии -гибридизации, и все а-связи (С—С, С—и С—Н) лежат в одной плоскости. Остановимся подробнее на электронном строении атома азота. Из трех его гибридных орбиталей две вступаю г в образование а-связей с двумя атомами углерода, а третья орбиталь содержит неподеленную пару электронов. За счет электрона, находящегося на негибридной / -ор-битали, атом азота участвует в образовании единого электронного облака с / -электронами пяти атомов углерода (рис. 12.1, а). Атом азота с таким электронным строением называют пиридиновым. [c.353]

Пиррол пятичленный гетероцикл с одним атомом азота — также относится к ароматическим соединениям. Атомы углерода и азота в нем, как и в пиридине, находятся в состоянии л/ -гибридизации. Но в отличие от пиридина атом азота в пирроле имеет иную электрон-конфигурацию. На негибридной р-орбитали атома азота в пирроле находится неподеленная пара электронов. Она принимает участие в сопряжении с /р-электронами четырех атомов углерода с образованием единого шестиэлектронного облака (рис. 12.1,6). Три. s/ --гибридные орбитали образуют три а-связи. Атом азота с рассмотренным Электронным строением называют пиррольным. [c.353]

Пониженная основность пиридина обусловлена гибридизацией атома азота типа в отличие от 5р -гибридизации азота в алифатических аминах. [c.589]

Упражнение 27-10. Пиридин представляет собой слабое основание с Кди 10 . Каким образом, по вашему мнению, вклад резонансных структур 11а — Пд влияет на основные свойства пиридина Является ли существенным вклад структур, аналогичных 16 — 1д, в гибридную структуру пиридина Каким образом можно объяснить низкую основность пиридина и ацетонитрила по сравнению с алифатическими аминами на основе представления о гибридизации орбиталей (см. 1, разд. 8-6). [c.386]

Основность аминов — это функция гибридизации орбиталей атома азота. Чем выше электроотрицательность атома N, тем в меньшей степени он проявляет основные свойства путем предоставления своей электронной пары катиону водорода. Это видно на примере сравнения основности алифатических аминов, пиридина и нитрилов [c.118]

Низкая основность пиридина и аналогичных гетероциклов связана с измененной вр ) гибридизацией атома азота. [c.115]

Если неподеленная электронная пара атома азота имеет не sp , а близкую к sp гибридизацию, то основность этих соединений значительно понижена например пиперидина 11,22, а пиридина 5,17. [c.112]

Сравните электронное строение пиридина со строением бензола (длины а-связей, виды а-связей, ва-/ ентные углы, тип гибридизации орбиталей, энергию сопряжения). Нарисуйте схему л-связей в молекуле пиридина. [c.226]

Протонирование. С большинством протонных кислот пиридин образует кристаллические соли. Незамещенный пиридин рКа 5,2) — гораздо более слабое основание, чем насыщенные алифати ческие амины рКа обычно между 9 и 11). Вцрочем, такое сравне ние не имеет реального значения, так как по мере изменения состояния гибридизации атома, ответственного за основность молекулы, в значительной степени меняется и основность. Например, для ряда карбанионов НС = С , Н2С = СН -, СНз—СН2значения рКа составляют +25, 36,5 и 42. Последовательное увеличение рКа наглядно демонстрирует р.езкое усиление основности в результате перехода от 5/ -гибридизации через зр - к 5/ -гибридизации. По аналогии можно ожидать и быстрое нарастание основности в [c.55]

Для азотсодержащих соединений имеет место аналогичное явление. Для триэтил-, диэтил- и этиламина поглощение ОН-групп воды сильно смещено в область низких частот, что свидетельствует об образовании прочной водородной связи типа Н—О—Н...Ы. Значения энергии Н-связи лежат в одних и тех же пределах 5,7— 5,9 ккал1связь. При переходе от этиламинов к пиридину в результате сопряжения атома азота с ароматическим кольцом происходит изменение гибридизации орбит атома N (от р в алкиламинах до р в пиридине) [143]. При зр -гибридизации неподеленная пара электронов гетероатома (в данном случае атома Ы) имеет 33,3% 5-характера [144], что сопровождается упрочнением химической связи. Схематично это можно представить следующим образом орбиталь неподеленной пары электронов атома азота лежит в плоскости кольца [145]. Облако -электронов частично мигрирует в систему сопряжения (см. рис. 11), в результате чего их взаимодействие с водой посредством Н-связи уменьшается. [c.36]

Пиридин является шестичленным гетероароматическим аналогом бензола. Его плоская молекула имеет сопряженную систему из шести л-элек-тронов. Все атомы цикла находятся в состоянии -гибридизации и вносят по одному 71-электрону в ароматический секстет. [c.449]

Очевидно, что замена в бензоле одной группы С—Н на атом азота в состоянии зр -гибридизации (=М—) не приводит к изменению этих условий, и азабензол — пиридин, так же как и бензол, является ароматической системой (энергия резонанса около 146 кДж/моль) [c.517]

Пиридин по сравнению с алифатическими аминами является слабым основанием его К в равна 1,7-10 . Этот факт может быть отнесен за счет различия гибридизации связи N—Н (яр ) в солях пи-ридиния по сравнению с аммонийными солями (ер ) аналогично тому, как это обсуждалось в связи с кислыми свойствами ацетиленовых водородов (1, разд. 8-6). [c.47]

Упражнение 19-6. Нарисуйте атомно-орбитальные модели для пиридина, иона пиридиния, триметиламина и иона триметиламмония. Четко определите, какой должна быть гибридизация атома азота в каждом из соединений (обратитесь к 1, разд. 5-6), и покажите, каким образом изменения гибридизации при образовании обеих солей могут помочь в объяснении различия в основностях триметиламина и пиридина (в 10 раз). [c.47]

Гибридизация азота при образовании ионов триметиламмония и пиридиния изменяется по-разному. Можно ожидать, что последний будет более сильной кислотой, чем ион триметиламмония, так как, согласно общему правилу (см. 1, разд. 8-6), чем больший 5-характер имеет орбиталь связи X—Н, тем более кислым является водород, [c.662]

Гибридизация азота в случае сопряженных кислот пиридина или ацетонитрила отлична от гибридизации в случае алифатических аминов зр или р в противоположность 5р ). Связи К—Н СвНбЫ и СНзС=ЫН имеют больший -характер и в соответствии с этим являются более сильными кислотами поэтому соответствующие основания более слабые, чем алифатические амины. [c.796]

В таблице представлены также силовые постоянные, рассчитанные по методу возмущений. Эти результаты определенно свидетельствуют о том, что атомы азота пиридина и метиламина образуют сильную связь с атомом ванадия, так как простая ассоциация молекулы-донора с ацетилацетонатом металла не может быть причиной такого заметного изменения в спектре. Вероятно, последнее обусловлено изменением электронной конфигурации атома ванадия от тетрагонально-пирамидальной гибридизации (т. е. с1зр ) до октаэдрической Аналогичное исследование было также проведено для продуктов присоединения М1(асас)2 и и02(асас)2 со слабыми основаниями [257]. [c.300]

Дипиридинат дитизоната ртути (II) [ SN4H2X X ( eHsbHg Ру2 [46] выделен в виде монокристаллов из раствора в пиридине. Атомы ртути расположены в частных положениях на двойных осях симметрии, и образуют ковалентную связь с атомами серы в гране-положении расстоянием 2,41 А, угол S—Hg—S 155°. Расстояние между. атомом ртути и двумя атомами азота азогрупп двух молекул дитизона несколько больше суммы ковалентных радиусов (2,5—2,6 А). На этом основании дитизонат ртути не считался ранее ВКС, координационное число атома ртути предполагалось равным 2 в соответствии с гибридизацией sp, хотя угол при атоме ртути равен 155°. Однако в свете новых представлений атомы азота или кислорода, расположенные от металла [c.29]

Типичным шестичленным ненасыщенным гетероциклическим соединением является пиридин. Предполагается, что в молекуле пиридина атом азота находится в состоянии р -гибридизации, как и пять атомов углерода. Они образ1уют шесть а-связей. Одна из р2-гибридных орбиталей азота занята неподеленной парой электронов и расположена в плоскости кольца. Шесть [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология