Бензол строение молекулы

Рис. 13-21. Строение молекулы бензола. Длина связи С—С установлена методом рентгеноструктурного анализа.

Бензол — ароматическая система. Электронное строение молекулы бензола. Понятие ароматичности . Гомология и изомерия ароматических углеводородов. Номенклатура. Способы получения бензола и его гомологов. Химические свойства. Реакции электрофильного замещения. Механизм реакции, я- и о-Комплексы. Два типа ориентантов (I и П рода). Механизм ориентирующего влияния заместителей. [c.171]

Из всего сказанного выше следует, что наиболее часто используемая формула Кекуле с чередующимися ординарными и кратными связями условна и не полностью отражает истинное строение молекулы бензола. [c.322]

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]

Представление о резонансе часто используют для качественного описания строения молекул, но по мере усложнения структуры (скажем, при переходе от бензола к нафталину, пиридину и т. п.) количественные расчеты валентных схем становятся все более затруднительны. Поэтому для решения волновых уравнений чаще применяют другой метод, метод молекулярных орбиталей. Если с точки зрения этого метода качественно рассмотреть молекулу бензола, то можно видеть, что каждый атом углерода, связанный с тремя другими атомами, использует 5р -орбитали для образования а-связей, так что все 12 атомов лежат в одной плоскости. Кроме того, каждый атом углерода имеет еще р-орбиталь, которая может в равной мере перекрываться с двумя соседними р-орбиталями. Перекрывание шести таких орбиталей (рис. 2.1) дает шесть новых орбиталей, три из которых, связывающие (они показаны на рис. 2.1), называются я-орбиталями. Все три я-орбитали занимают примерно одинаковое пространство, одна из них имеет самую низкую энергию, а две другие являются вырожденными. Каждая орбиталь имеет узловую область, которая является плоскостью кольца, и разделяется иа две части, расположенные над плоскостью и под ней. Две высокоэнергетические орбитали (рис. 1, б и е) имеют еще другую узловую область. Шесть электронов, образующих тороидальное облако, называют ароматическим секстетом. Порядок связи углерод — углерод, вычисленный по методу молекулярных орбиталей, составляет [c.48]

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]

Существует, однако, иной подход к описанию сложных молекул, основанный на использовании локализованных двухатомных молекулярных орбиталей. В данной главе мы уделим внимание главным образом рассмотрению теории локализованных связей, так как она дает простую основу для обсуждения многих свойств молекул в невозбужденном состоянии, особенно геометрического строения молекул. Теория делокализованных молекулярных орбиталей очень удобна для обсуждения я-связывания в молекулах, подобных бензолу, которые при использовании льюисовых представлений требуют для своего описания две или большее число резонансных структур. Поэтому л-связывание в бензоле будет рассмотрено нами как пример применения теории делокализованных молекулярных орбиталей. [c.551]

Метод энергий связей снова приводит к подозрительному несоответствию при попытке предсказания теплоты образования бензола. Как и в других подобных случаях, это несоответствие позволяет установить важные особенности строения молекулы бензола. Действительно, предположим, что молекула бензола имеет структуру, предложенную для нее известным химиком-органиком прошлого века А. Кекуле. [c.33]

Рассмотрим расчет циклической молекулы. Особый интерес представляет, конечно, молекула бензола, химические свойства которой удивляли химиков, так как бензол не проявлял склонности к реакциям присоединения, хотя, как предполагали, должен был содержать двойные связи. Только представление о сопряженных пи-связях помогло решить проблему строения молекулы бензола. [c.118]

Еще будучи студентом третьего курса, В. С. Гутыри под руководством доцента Е. Познера участвовал в научно-исследовательских работах лаборатории количественного анализа АКИМ им. М. А. Азизбекова. Первая его публикация посвящена применению газообразного аммиака для количественного определения алюминия (1932 г.). Позднее он занимался изучением строения органических соединений, что нашло отражение в ряде статей, посвященных вопросам пространственных форм углеродного тетраэдра, строения молекулы бензола, структуры поливалентных связей, зависимости структурных констант молекулярной рефракции и парахора от характера связей. [c.4]

Мы видим, что в методе ВС далеко не всегда возможно с достаточной степенью точности представить электронное строение молекулы одной структурой (т.е. в приближении полного спаривания). В наибольшей степени это относится к л-электронным системам. Мы уже приводили в качестве примера молекулу бензола. Другим примером может служить нитрат-анион. Ему также можно сопоставить несколько способов спаривания п-орбиталей [c.165]

Ограниченность теории локализованных орбиталей обнаруживается при попытке объяснить строение молекулы бензола. Подобно тому как не удается найти удовлетворительную льюисову структуру для молекулы О2, нельзя дать удовлетворительное описание молекулы С(,Н в рамках теории локализованных молекулярных орбиталей. [c.571]

ЛЯЮТСЯ процессы химических изменений в составе и строении молекул асфальтенов, можно судить как по увеличению образования нерастворимого в бензоле продукта уплотнения, так и по более высокому содержанию в нем серы. [c.120]

Электронное строение молекулы бензола [c.499]

Л( гко действует на ароматические углеводороды нитрующая смесь из азотной и серной кислот, причем получаются мононитропроизводные, а при избытке смеси, или при повышении концентрации взятых кислот, образуются ди-и тринитропроизводные. Так как строение молекулы влияет на легкость нитрования, обработка смеси гомологов бензола дает и моно- и динитропроизводные, вследствие чего аналитическое значение метода нитрования невелико. [c.109]

Строение молекулы бензола отвечает плоскому равностороннему шестиугольнику с параметрами d( ) = 1,40 и d( H) = 1,08 А (рис. Х-30). Помимо трех а-связей, каждый содержащийся в бензоле атом углерода способен образовывать одну ii-связь с соседним атомом углерода. Так как эти я-связи за определенными парами атомов не закреплены, участвующие в их образовании 6 электронов полностью делокализованы и могут считаться принадлежащими молекуле в целом. Такая ( ароматическая ) структура выгоднее классической — с чередующимися простыми и двойными связями между атомами углерода — по разным оценкам на величину от 5 до Рис. х-30. Схема строения молекулы 36 ккал/моль (наиболее правильным значением яв- бензола, [c.551]

Следует отметить, что большой опытный материал в основном подтверждает допущение о мономолекулярном строении адсорбционного слоя. Однако рассмотренные простые отношения справедливы лишь для цепочечных, вытянутых молекул, содержащих различные группы в противоположных концах. При более сложном строении молекул, например, у производных бензола, эти соотношения нарушаются. [c.31]

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]

При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы. Молекулы бывают одноатомные (например, молекулы гелия Не), двухатомные (азота N2, оксида углерода СО), многоатомные (воды Н2О, бензола Се Не) и полимерные (содержащие до сотен тысяч и более атомов — молекулы металлов в компактном состоянии, белков, кварца). При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико. Состав и строение молекул определяют состояние вещества при выбранных условиях и его свойства. Например, диоксид углерода СО2 при обычных условиях — газ, взаимодействующий с водой, а диоксид кремния 8102 — твердое полимерное вещество, в воде не растворяющееся. При химических явлениях молекулы разрушаются, но атомы сохраняются. Во многих химических процессах атомы и молекулы могут переходить в заряженное состояние с образованием ионов — частиц, несущих избыточный положительный или отрицательный заряды. [c.18]

Метод рассмотрения электронного строения молекулы бензола типичен для изучения непредельных органических соединений. Обычно а-связи атомов углерода описываются в рамках метода ВС с помощью подходящих гибридных орбиталей, а я-связи рассматриваются в рамках метода МО. Такой подход оправдан тем, что а-связывающие орбитали обычно значительно устойчивей, поэтому электроны на я-орбита-лях определяют химические и спектральные свойства молекулы. [c.198]

Точное положение максимума поглощения Хмакс зависит от окружения хромофора, т. е. от строения молекулы. Так, алкильные группы, расположенные по соседству с хромофором, сдвигают полосу поглощения в сторону длинных волн (батохромный сдвиг). Характеристические линии поглощения многих ароматических (бензол, нафталин) и гетероароматических соединений (пиридин, хинолин) зависят от протяженности и расположения я-электрон-ной системы. Это позволяет распознавать различные соединения одного и того же гомологического ряда. [c.199]

Строение молекулы бензола определяет его свойства. Несмотря на наличие двойных связей, для ароматических углеводородов наиболее характерны реакции замещения атомов водорода бензольного ядра, причем эти реакции протекают легче, чем у предельных углеводородов. [c.203]

Единственно, чем можно до некоторой степени руководствоваться,— это старинным найденным на опыте правилом подобное растворяется в подобном. Смысл его с точки зрения современных взглядов на строение молекул состоит в том, что если у самого растворителя молекулы неполярны или малополярны (например, бензол, эфир), то он будет хорошо растворять вещества с неполярными или малополярными молекулами, хуже — вещества с большой полярностью И практически не будет растворять вещества, построенные по ионному типу. Наоборот, растворитель с сильно выраженным полярным характером молекул (например, вода) будет, как правило, хорошо растворять вещества, образованные молекулами полярного и отчасти ионного типов, и плохо — вещества с неполярными молекулами. [c.157]

Каковы современные представления об электронном строении молекулы бензола [c.511]

Заполнение всех связывающих уровней и отсутствие электронов на разрыхляющих вполне естественно связать с большой прочностью ароматического кольца бензола. Прочность молекулы бензола обусловлена также и геометрическими особенностями его строения, которые благоприятствуют образованию 0-связей. о-Ор- [c.120]

Рассмотрев строение бензола (см. гл. 20), мы убедились, что важнейшими критериями ароматичности являются плоскостное циклическое строение молекулы и наличие делокализованного секстета 7Г-электронов. [c.416]

Рис. 219. Схема строения молекулы оензола СеНе и дибен-золхрома (СбНв)2Сг а — связи в кольце бензола б — обобщенные л-связн в — молекула дибензолхрома

Простейшим представителем аренов является бензол С Нв. Формула, отражающая строение молекулы бензола, была впервые предложена немецким химиком Кекуле (1865) [c.297]

Окончательно строение молекулы бензола подтверждено реакцией образования его из ацетилена (см. 16.12). В структурной формуле изображается потри одинарных и три двойных чередующихся углерод-углеродных связей. Но такое изображение не передает истинного строения молекулы. В действительности углерод-углеродные связи в бензоле равноценны, и они обладают свойствами, не похожими на свойства ни одинарных, ни двойных связей. Эти особенности объясняются электронным строением молекулы бензола. [c.297]

БОРАЗОЛ BзNзHe — бесцветная прозрачная жидкость, т. кип. 55° С по строению молекулы, физическим и химическим свойствам напоминает бензол. Получают при нагревании диборана ВгНа в струе аммиака. [c.46]

Ясно, что формула. Кекуле не отражает всех указанных особенностей строения молекулы бензола, однако из множества предложенных формул она является наиболее удовлетворительной, вследствие чего ею поль-зуются и в настоящее время. [c.247]

Частицами, образующими кристалл, закономерно располагающимися в пространстве, могут быть ионы (разноименно заряженные, как в Na l, и одноименные, как в металлах) или нейтральные атомы (одного и того же элемента, как в алмазе, и различных элементов, как в Si ), или целые молекулы, как в кристаллах льда или бензола. В соответствии с этим связи между частицами кристалла по характеру более разнообразны, чем связи, с которыми мы познакомились, рассматривая строение молекул. Кроме тех же ионной и ковалентной связей, в кристаллах имеются металлическая и межмолекулярная связи. Наряду с этими основными видами связей в кристаллах нередко проявляются водородные и иоиодипольные связи. [c.124]

Таким образом, можно сделать вывод, что при адсорбции молекул относительно малого размера плотность адсорбированной фазы в нормальной точке кипения существенно выше, чем плотность нормальной жидкости, а при адсорбции крупных молекул наблюдается обратная картина. Последнее связано с тем, что крупные молекулы, к которым можно отнести и бензол, не полностью заполняют объем адсорбционных ячеек цеолита. Таким образом, при адсорбции различных веществ на цеолитах следует учитывать, что плотность адсорбированной фазы существенно зависит от размера и строения молекул, температуры, размеров входных окон и полостей цеолитов. При адсорбции крупных молекул наблюдается эффект недозаполнения адсорбционного пространства цеолитов, а при адсорбции веществ с относительно малым размером молекул — явление повышенного значения плотности адсорбированной фазы по сравнению с нормальной фазой. [c.30]

Строение молекулы можно формализовать при помощи теории графов, как это делают Валентинуцци, и получить количественные характеристики структурных параметров. Структурною формулу можно рассматривать как плоский граф, содержащий определенное количество вершин (атомов) и ребер (связей). В первом приближении вершины берутся как бескачественные абстрактные точки, различающиеся лишь числом ребер и своим положенцем на графе. В графе могут встречаться группы однотипных вершин, тождественных по своим характеристикам. Можно рассчитать вероятность нахождения в данном молекулярном графе вершины определенного типа. Так, граф молекулы бензола содержит 12 вершин, из них по шести тождественных для углеродов и водородов. В таком случае вероятность того, что данная вершина окажется атомом углерода, будет Рс = =- . Это же значение имеет вероятность встретить, в вершине атом водорода рн [c.147]

Другое ограничение возможностей анализа строения молекул по масс-спектрам состоит в том, что различия в структуре углеводородных радикалов в более удаленных, чем а-, положениях заметно не сказываются на характере спектров. Например, по качественным закономерностям невозможно отличиты я- и изобутиламины, н- и изобутил-бензолы, ди-м- и диизоамиловые эфиры и т. д. По интенсивности пиков, обусловленных перегруппировкой Мак-Лафферти, иногда можно судить о структуре алкильных радикалов в "у-положении. Среди соединений некоторых гомологических рядов легко опознаются изомеры с неразветвленным углеродным скелетом (к-алканы, н-алкены, нормальные спирты, альдегиды, кислоты л др.). [c.180]

Методом колебательной спектроскопии было установлено, что димерное строение молекул М2Г5 сохраняется в расплаве и при растворении в растворителях с низкой диэлектрической постоянной (например, в бензоле). При растворении же в растворителях с высокой диэлектрической постоянной (например, в воде) димерные молекулы разрушаются, а мономерные молекулы подвергаются симметризации с образованием гексааквакатионов [М(Н20)б] и тетрагалогенидных анионов [МГ4]. [c.175]

Проблема элеетронного и пространственного строения молекулы бензола хорошо известна. Особая термическая устойчивость бензола и его производных, стремление молекул этих соединений сохранять в различного рода химических превращениях неизменной свою главную структурную единицу — шестичленное сопряженное кольцо — привели к выделению этих соединений в самостоятельный, широко разветвленный класс ароматических соединений. Сопряженные циклические углеводороды и гетероциклические соединения, характеризующиеся свойствами, подобными бензолу (термодинамической стабильностью и склонностью к реакциям замещения, но не присоединения или расщепления), названы бензоидными, а соединения, не обладающие этими свойствами, — небензоидными. Наконец, еще более общее и концептуально важное понятие органической химии — ароматичность — также выведено из анализа свойств бензола и его аналогов. [c.265]

При интерпретации строения молекулы бензола с точки зрения метода ВС допускалось, что молекула бензола СбНб представляет собой наложение (суперпозицию) нескольких структур, каждая из которых отражает одно из возможных распределений локализованных связей. В методе МО о структурах нет речи. Упрощенный вариант метода МО, которым мы пользуемся, не всегда приводит к правильным результатам. Чтобы сравнить значения энергии структуры по Кекуле и структуры с делокализованными электронами с целью показать, что последняя энергетически выгоднее, требуется вычислить энергию структуры по Кекуле. Но эта очень сложная задача практически не поддается точному решению (Н. Д. Соколов), так как энергия и длина связей зависят от типа гибридизации (М. Ф. Мамотенко) и, кроме того, оказывается необходимым учитывать энергию взаимодействия связей и ряд других факторов. Тем не менее наличие бесспорных данных [c.121]

Начало рентгенографии жидкостей было положено в 1916 г. П. Дебаем и П. Шер-рером. Они исследовали жидкий бензол с целью определения расстояний между атомами в молекуле. Предполагалось, что в жидкости молекулы, подобно мелким кристалликам порошка, расположены относительно друг друга совершенно хаотически. Поэтому дифракционная картина от жидкого бензола должна обусловливаться рассеянием рентгеновских лучей каждой молекулой в отдельности. По относительному расположению максимумов интенсивности на его рентгенограмме можно судить о строении молекул подобно тому, как по дифракционной картине кристаллического порошка судят о строении кристалла. Опыт показал, что дифракционные максимумы от жидкого бензола появляются в результате наложения внутри- и межмолекулярного рассеяний. Это указывало на то, что взаимное расположение молекул в жидкости не является хаотическим. Дальнейшие исследования рассеяния рентгеновского излучения в спиртах, парафинах, жирных кислотах, проведенные Г. Стюартом и Р. Морроу, В. Кеезомом, Дж. Смедтом, П. Эренфестом и др., привели к заключению, что в жидкости каждая молекула создает вокруг себя определенный порядок в расположении соседних. [c.4]