Этилен орбитали

Эти данные разъясняют механизм акта роста цепи в пределах координационного комплекса. При перемещении СНз-группы к этилену орбиталь метильного углерода перекрывается с Орбиталью [c.197]

Если я-электронная система ненасыщенного углеводорода имеет большую протяженность (охватывает большее число 2р-орбиталей), чем в этилене, разность энергий между высшей занятой я-орбиталью и низшей вакантной п -орбиталью становится меньше и поглощение энергии происходит при больших длинах волн. Такие протяженные я-электронные системы присущи сопряженным полиенам-соединениям, обычные структурные формулы которых содержат чередующиеся простые и двойные связи [c.593]

Плоское строение молекулы и угол между связями 120 позволяют в методе ЛМО считать, что в локализованных а-связях атом углерода участвует гибридными хр -орбиталями. Каждый атом углерода участвует своими тремя электронами в трех таких о-связях двух С—Н и одной С—С. Еще одну связь С—С образуют не участвующие в гибридизации р -электроны, по одному от каждого атома. Так как р -орбитали направлены перпендикулярно плоскости молекулы, их перекрыванием образуется я-орбиталь, электронная плотность которой располагается над и под плоскостью молекулы. Таким образом, связь С=С оказывается двойной симметричной о л -связью. Разделяя связь между углеродными атомами в этилене на о- и л-связь и принимая энергию разрыва о-связи равной Е (С—С) = 347 кДж/моль. можно приписать л-связи в этилене энергию 250 кДж/моль. Таким образом, л-связь (С—С) в этилене менее прочна, чем а-связь, и легче разрывается, чем объясняется склонность этилена к реакции присоединения. [c.107]

Рассмотрим л-орбиталь в этилене. При этом подход аналогичен принятому ранее для молекулы На- Линейная комбинация двух Рг-АО дает две л-МО, безузловую связывающую [c.108]

Подведем краткий итог рассмотрению простейших представителей алканов, алкенов и алкинов. С ростом кратности связи растет ее общая прочность, укорачивается расстояние С—С. Вместе с тем благодаря наличию л-связей этилен и ацетилен отличаются от этана химической лабильностью. Одновременно меняется и С—Н-связь в этих соединениях, что в методе ЛМО можно связать с изменением характера гибридизации орбиталей атома углерода в этом ряду (sp в этане, sp в этилене и sp в ацетилене) ее длина укорачивается, прочность повышается, растет и способность к протонизации. Характеристика связей представлена в табл. 9. [c.110]

Как и в этиленовых соединениях, электроны, расположенные на негибридизованных орбиталях, находятся на больших, чем в предельных углеводородах, расстояниях от ядер атомов углерода, а электроны, находящиеся на гибридизованных sp-орбиталях, в которых вклад s-состояния значительно выше, чем у sp -гибридизованных орбиталей предельных соединений, находятся ближе к ядрам атомов углерода. Вследствие этого в ацетилене длины связей С—С и С—Н меньше, чем в этане и этилене [c.50]

Согласно этому правилу запрещена, например, димеризация двух молекул этилена в основном состоянии. Дело в том, что в такой реакции должно произойти перекрывание орбиталей двух молекул высшей занятой я-орбитали и низшей незанятой я-орбитали. Но г з-функции этих орбиталей имеют разные знаки и в соответствии с правилом симметрии их перекрывания не происходит, следовательно, димеризация не идет. Однако при фотовозбуждении этилен димеризуется, так как электрон переходит на более высокий уровень, и в силу этого взаимодействующие орбитали возбужденной и невозбужденной молекулы, име- [c.187]

Рассмотрим я-орбиталь в этилене. При этом подход аналогичен принятому ранее для молекулы Н2. Молекулярные я-орбитали образуются линейной комбинацией д-орбиталей двух атомов углерода [c.209]

Еще один вид гибридизации 5- и р-орбиталей осуществляется, например, в соединениях бора и углерода (этилен, бензол). Возбужденный атом бора имеет три неспаренных электрона — один 5- и два р-электрона (см. 2). В этом случае при образовании соединений бора происходит гибридизация одной 5- и двух р-орбиталей (5р -гибридизация), при этом образуются три одинаковые 5р2-гибридные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу (рис. 22). [c.87]

Посредством образования вр -гибридных орбиталей как раз и объясняются структуры непредельных угле водородов с двойными кратными связями. Например, для такой молекулы, как этилен, схематично можно изобразить следующую структуру (рис. 23), [c.88]

Я -орбиталями этилена. Поэтому для перехода электрона в 1,3-бутадиене требуется меньше энергии и, следовательно, достаточно света с большей длиной волны, чем для перехода электрона в этилене. Это явление носит общий характер, и можно утверждать, что, как правило, чем больше сопряжение в молекуле, тем в большей мере поглош,ение смеи ается в сторону больших длин волн (см. табл. 7.1) [6]. Если хромофор поглощает при некоторой определенной длине волны и замещение одной группы на другую вызывает смещение поглощения в длинноволновую область, говорят, что имеет место батохром-ный сдвиг. Противоположное смещение называют гипсохром- [c.308]

Возбужденное состояние молекулы можно рассматривать как определенную химическую разновидность, отличную от основного состояния той же молекулы и от других возбужденных состояний. Очевидно, что для наименования и обозначения возбужденных состояний необходима определенная система. К сожалению, в некоторых родственных областях — фотохимии, спектроскопии или теории молекулярных орбиталей— используют различные обозначения [10]. Чаще всего исходную и новую орбитали обозначают буквой с надстрочным значком, указывающим на синглетное или триплетное состояние, или без него. Так, синглетное состояние при переходе с л-орбитали на л -орбиталь в этилене обозначают как (п.л )- или я,п -синглетное состояние. Другие общепринятые обозначения можно использовать даже в тех случаях,, когда точно не известно, какие именно орбитали участвуют в переходе. Возбужденное состояние с наинизшей энергией обозначают 5ь следующее синглетное состояние —и т. д., а триплетные состояния в порядке увеличения энергии обозначают Гь Гг, Гз и т. д. Основное состояние в этой системе обозначается как 5о. Известны и другие системы обозначений. [c.309]

Наиболее выгодный путь реакции синглетного метилена с этиленом, как можно ожидать из данного рассмотрения и как показьшают детальные расчеты ППЭ реакции, является промежуточным между л-путем и несимметричным сг-путем. Результаты расчетов сечения ППЭ в плоскости трех углеродных атомов показаны на рис. 13.18. Только при весьма тесном сближении молекул этилена с метиленом, когда связанный с приближениями теории возмущений метод граничных орбиталей теряет свою силу, метилен занимает ориентацию, отвечающую ст-пути. [c.520]

Это, конечно, до известной степени формальный прием, но он позволяет составить представление о фактическом распределении электронной плотности я-электронов молекулы. Так, оказывается, что в бензоле, этилене, бутадиене значения Q одинаковы для заполненных молекулярных орбиталей и равны единице, но в гетероциклических соединениях для различных атомов заряды л-электронного облака неодинаковы. Знание электронных зарядов имеет большое значение для вычисления момента диполя молекулы, так как он складывается из момента, вызванного поляризацией а-связей, и момента, соответствующего распределению я-электронов. [c.122]

При благоприятных геометрических условиях возможно перекрывание орбиталей я-электронов двойной связи с орбиталями а-электронов соседних групп — так называемое сверхсопряжение. Примером этого явления может служить повышение стабильности двойной связи под влиянием алкильных заместителей. Так, если в этилене заместить атомы водорода на метильные группы, то полу- [c.126]

В молекуле этилена три из четырех атомных орбиталей каждого атома углерода, содержащих валентные электроны, подвергаются р -гибридизации (рис. 17). При этом две гибридные орбитали затрачиваются атомом углерода на а-вязи с двумя атомами водорода Н, а третья участвует в образовании о-связи между атомами углерода. Таким образом, все пять а-связей в этилене располагаются копланарно (в плоскости XV) и углы между ними составляют 120°. [c.58]

Координация этилена может происходить как за счет а-связи, образующейся при взаимодействии заполненной связывающей л-орбитали этилена с вакантной гибридной ( , Рг, гО-орбиталью металла, так и за счет я-связи, возникающей при взаимодействии заполненной (р, г)-гибридной орбитали металла с пустой разрыхляющей я -орбиталью этилена. При образовании <т-свя-зи этилен выступает как донор электронов, а при образовании я-связи — (как акцептор электронов. При подобном связывании на я-связывающей орбитали этилена возникает дефицит отрицательного заряда, электронная плотность уменьшается, на я -разрыхляющей орбитали — избыток отрицательного заряда, а в целом молекула поляризуется. [c.172]

Напишите реакцию циклоприсоединения 1,3-бутадиена к этилену с образованием циклогексена. Приведите л-МО исходных соединений в основном и возбужденном состояниях. Используя приближенный метод граничных орбиталей, объясните, почему эта реакция разрешена термически и запрещена фотохимически. [c.115]

Согласно описанной модели строения этилена, все шесть атомов этой молекулы лежат в одной плоскости, потому что при повороте одной группы — Hj вокруг оси С—С относительно другой такой же группы перекрывание между 2р-орбиталями, образующими молекулярную я-орби-таль, должно было бы ослабиться и двойная связь между атомами углерода стала бы превращаться в простую а-связь. Энергия простой связи С—С в этане равна 347 кДж моль , а энергия двойной связи С—С в этилене достигает 523 кДж моль . Энергия, необходимая для скручивания молекулы этилена на 90 , должна быть равна разности между этими двумя величинами, т.е. 176 кДж мольЭта энергия столь велика, что молекула этилена остается плоской. [c.568]

Теория молекулярных орбиталей позволяет дать и другое объяснение двойной связи в этилене оно основано на представлении о sp -гибридиза-ции валентных орбиталей атомов углерода. Согласно этой модели, две из четырех sp -орбиталей каждого атома углерода перекрываются с двумя аналогичными орбиталями другого атома углерода. В этом случае два углеродных тетраэдра имеют общее ребро, подобно тому как это было описано ранее для. BjHg (см, рис. 13-9). Однако суммарное перекрывание атомных орбиталей в рамках этой модели оказывается меньшим, чем в рамках модели с sp -гибридизацией, откуда следует, что связь должна быть не столь прочной. Кроме того, тетраэдрическая модель с двумя изогнутыми связями предсказывает, что угол Н—С—Н ближе к тетраэдрическому значению 109,5°, чем к значению 120°, основанному на представлении о хр -гибридизации. Экспериментально наблюдаемое значение этого угла (117°) свидетельствует в пользу модели двойной связи, изображенной на рис. 13-19, а не в пользу модели с изогнутыми связями, основанной на представлении о sp -гибридных орбиталях углерода. [c.568]

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]

Олефины, диены, алкины и ароматические углеводороды дают очень интересные я-комплексы, из которых раньше всех (1827 г.) был открыт [Р1С1з(С2Н4)] в этом комплексе этилен замещает ион хлора в плоской квадратной структуре и образует я-связь путем перекрывания его пустой разрыхляющей я -орбиталью одной из -орбиталей Р1 [c.21]

Двойная связь состоит из связей разных типов. Квантово-химические представления говорят о том, что атомы углерода в этилене имеют тригональный или зр - тип гибридизации, т.е. каждый атом углерода для образования связей использует три зквршалентные гибридньк зр - орбитали, образованные комбинацией одной з- и двух р-орбиталей, причем все орбитали, а следовательно, все атомы лежат в одной плоскости под углом 120 т.е. [c.68]

При подобном вращении относительно лтши связи С С у буте-на-2 степень перекрывания я-орбиталей будет уменьшаться, и при повороте на 90 ° степень перекрывания станет равна нулю, что означает разрыв 7г-связи, точнее, -компоненты дэойной связи. Это случается в этилене при затрате 65 ккал/моль, в бутилене меньше, но тоже достаточно много. То есть ге-связь не допускает свободного вращения групп атомов относительно ее плоскости фис.3.3). [c.70]

Кроме использованных трех с-орбиталей (зр-) 1саждый углеродный атом имеет еще четвертую негибридизованнукз р-орбиталь, занятую одним электроном. Эти р-орбитали перекрьшаются с р-орбиталями соседних у1 леродных атомов, что приводит к образованию тг-связей, как в этилене. Однако в бензоле р(л)-орбиталь любого углеродного атома с тем же успехом может перекрываться с р(т )-орбиталями обоих соседних атомов (рис.7.2). [c.145]

Состоянию зр -гибридизации атома углерода соответствуют три гибри-дизованные валентные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° относительно прямой, проходящей через центр ядер атомов углерода. Перпендикулярно к этой плоскости направлена четвертая (негибридизованная) р-орбиталь атома углерода. Между двумя атомами углерода возникает двойная связь (сг-Ья). а-Связь образуется при перекрывании по одной от каждого атома гибридизованной -орбитали, л-связь — при перекрывании негибридизованных р-орбиталей. Одну двойную связь имеют непредельные углеводороды — алкены этен, или этилен, НаС = СНз и его гомологи, их общая формула С Нгл (рис. 84). Основным источником получения алкенов также служат природные нефть и газ. [c.256]

Подведем краткий итог рассмотрению простейших представителен рядов алканов, алкенов и алкинов, содержащих, согласно классическим представлениям, ординарную, двойную и тройную углерод-углеродные СВЯЗИ. В методе локализованных МО этому соответствуют а -, а тс - и о Я -связи. В указанном ряду с ростом кратности связи растет общая прочность, укорачивается расстояние С—С. Вместе с тем благодаря наличию л-связей этилен и ацетилен отличаются от этана химической лабильностью. Одновременно меняется и С—Н-связь в этих соединениях, что можно связать с изменением характера гибридизации орбиталей атома углерода в этом ряду в этане, в этилене и лр в ацетилене) ее длина укорачивается, прочность повьипается, растет и способность к протонизации. Характеристики связей представлены в табл. 24. [c.211]

Предположим теперь, что реакция димеризации осуществляется в условиях фотохимического возбуждения системы реа ирующих молекул этилена УФ-светом. Большинство фотохимических реакций протекает через низшее возбужденное электронное состояние, соотвегствующее переносу одного электрона на низший свободный уровень. Как видно из рис. 13.4, в этом случае имеется полное соответствие по свойствам симметрии всех заполненн)о1Х электронами орбиталей реагентов и продукта в первом возбужценном электронном состоянии и не происходит пересечения уровней заполненных и валентных МО реагентов и продуктов. Реакция относится к разрешенным по симметрии в электронно-возбужденном состоянии. Для ее реализации необходимо облучение светом с длиной волны, соответствующей энергии л- л -электронного перехода в этилене. [c.498]

Казалось бы, сближение реагентов по схеме (13.19), отвечающей так называемому (Т-пути, должно вести к наиболее энергетически выгодному пути реакции. Однако анализ строения граничных орбиталей метилена и этилена (рис. 13.16) обнаруживает интересные особенности. Как видно из рис. 13.17, при симметричном (Т-сближе-нии отсутствует перекрывание между парами граничных МО метилена и этилена. Следовательно, этот вариант сближения невыгоден. Наоборот, при подходе метилена к этилену, при котором сохраняется только одна плоскость симметрии — л-путь (рис. 13.17, б), граничные МО компонент реакции перекрываются в фазе, что ведет к стабилизации такой конфигурации промежуточного комплекса. Возможен еще один вариант сближения по ст-пути, ыо с потерей одной из плоскостей симметрии по сравнению с симметричным путем (рис. 13.17, в). Можно видеть, что при несимметричном ст-пути сближения реагентов осущесгвляется ненулевое перекрывание граничных МО. Этот путь реакции предпочтительнее симметричного ст-пути (рис. 13.17, а). [c.520]

Два углеродных атома, находящиеся в состоянии зр -гибриди-зации (например, в этилене), при взаимодействии друг с другом образуют а-связь за счет своих 5р -орбиталей. Еще по две 5уэ -орби-тали каждого из углеродных атомов используются для образования ст-связей с водородными атомами. [c.79]

При образовании тг-связи п]юисходит боковое псре-крыванне двух р-орбиталей взаимодействующих атомов с образованием двух максимумов электронной плотисюти по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, л-связи обычно менее прочны, чем <т-связи и обргиуются только тогда, когда между атомами уже есть а-связь. Примерами соединений, в которых имеются л-связи, могут служить этилен, ацетилен, азот [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология