Бензол распределение электронной

Рис. 8.4. Распределение электронной плотности бензола а—жидкого б — парообразного. Показана модель бензола

СТРОЕНИЕ БЕНЗОЛА. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ [c.245]

Распределение электронной плотности в молекуле пиридина подтверждается тем, что пиридин менее реакциоиноспособен, чем бензол, и заместители при проведении реакций электрофильного замещения, даже таких реакций, при которых исключается предварительное протонирование атома азота, направляются, как и в нитробензоле, в -положение относительно атома азота, а нуклеофильные реагенты (например, амид натрия) замещают атомы водорода в а- и у-положениях. [c.198]

Различие в связях с атомом азота двух атомов кислорода не наблюдается. Нитрогруппа резко полярна и существенно влияет на распределение электронов в молекулах. Так, нитрогруппа, введенная к атому углерода, находящемуся в кольце бензола, активизирует атомы углерода, расположенные относительно нее в мета-иоло-жении [c.480]

Так как валентный штрих в методе локализованных пар сопоставляется с локализованной парой электронов, то приведенным двум формулам Кекуле соответствуют по меньшей мере два разных распределения электронной плотности. Но для молекулы в стационарном состоянии существует одно-единственное распределение. Поэтому в методе валентных связей реальное распределение электронной плотности молекулы бензола надо представить как наложение по меньшей мере двух распределений локализованных пар, а для более точной картины—пяти распределений. Это значительно усложняет метод, не облегчая восприятия реальности. Для более сложных молекул число используемых при их описании валентных схем стремительно возрастает. Метод полностью утрачивает преимущества наглядности, а в расчете молекулярных свойств становится менее удобным, чем метод молекулярных орбиталей. [c.58]

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]

Строение и изомерия. Нафталин — это система, состоящая из двух конденсированных в орго-положениях бензольных колец. Согласно современным представлениям молекула нафталина имеет плоское строение с менее равномерным, чем в бензоле, распределением я-электронной плотности [c.330]

Пиридин — типичное ароматическое соединение, имеющее, как н бензол, замкнутую электронную систему из секстета я-электронов. Поэтому пиридин вступает в реакции электрофильного замещения (5е), которые, однако, протекают значительно труднее, чему бензола. Это связано с неравномерным распределением я-электронной плотности в кольце из-за оттягивающего действия атома азота (азот более электроотрицателен, чем углерод), снижающего электронную плотность в а (а )- и -положениях и повышающего в р-по-ложении [c.368]

Теперь мы знаем, что углерод-углеродные связи в бензоле эквивалентны. Такое положение - результат равномерного распределения электронов по кольцу [c.216]

Конденсированные полиароматические структуры имеют менее симметричную л-электронную систему, что приводит к неоднородности распределения электронной плотности и обусловливает то, что 1,2-связи его по свойствам более близки к двойным, чем связи в бензоле, поэтому нафталин в ряде реакций проявляет значительно большую активность. [c.8]

По значению порядка связей можно судить о степени фиксации двойной связи. Если я-электроны вполне равномерно распределены в молекуле, то двойные связи не фиксированы. Это имеет место, например, в молекуле бензола. Но если распределение неравномерное, то большее значение порядка связи укажет на место преимущественной фиксации двойной связи. Так, на приведенной ниже диаграмме хинона связи С==0 и С = С имеют порядки 1,80 и 1,89, тогда как порядок соседней связи С—С равен 1,31. Это указывает на относительно большую фиксацию двойных связей, так что классическая формула хинона довольно правильно передает распределение электронов [c.129]

Наличие, как и в бензоле, нелокализованной л-связи объясняет уменьшение М1 жъядерного расстояния й/вЫ в боразоле до 0,144 нм ио сравнению с нор.мальпой длиной связи В — N 0,154 нм. Распределение электронной плотности отвечает эффективным зарядам N2 —и разной полярности связей Н —Н + п В8+—Н . Реакционная способность боразола выше, чем бензола. Боразол разлагается при нагревании на воздухе, в воде и ири действии кислот. Его можно получить нагреванием тетрагид )ИДобората лития и хлорида аммония [c.449]

Разумеется, метод наложения валентных схем, использующий различные варианты представления волновой функции электронов в молекуле, например, для СвНв — менее точный (1П.66) и более точный (111.67), является лишь математическим приемом. Истинное распределение электронной плотности в молекуле, находящейся в данном энергетическом состоянии, вполне определенное и единственное, никаких изменений в нем не происходит. Поэтому неправильно было бы считать, что бензол содержит смесь молекул, находящихся в пяти различных состояниях, или что структура молекул, определяющая свойства этого соединения, является наложением (резонансом) пяти реально существующих структур. Наложение валентных схем нельзя считать физическим явлением. Это способ квантовомеханического рассмотрения состояния электронов, движение которых не локализовано около определенной пары атомов. Данный прием используется только в методе валентных связей и не фигурирует в другой квантовохимической теории — методе молекулярных орбиталей, хоторыи мы рассмотрим в дальнейшем. [c.177]

В нафталине не достигается такое равномерное распределение электронной плотности, как в бензоле, о чем свидетельствуют физические параметры связи в молекуле не равноценны, а энергия резонанса двух ядер составляет 255 кДж/моль (в бензоле 150 кДж/моль). Поэтому нафталин более реакционноспособен, чем бензол. Химические свойства [c.274]

Распределение электронов в фенолят-ионе очень похоже на распределение в бензил-анионе. Однако любой заместитель с несвязанной электронной парой (например, H2N, СН3О, Р, С1, Вг, Н8 и т.д.) будет взаимодействовать с бензольным ядром аналогичным образом. Следовательно, несмотря на отсутствие общего заряда, электронная плотность на ВЗМО ароматического соединения (с заместителем, имеющим несвязанную электронную пару) будет наивысшей в орто- и пара-положениях к донорному заместителю, и обычно реакции идут быстрее, чем с бензолом. Атомы галогена имеют несвязанные электроны, которые могут взаимодействовать с соседними вакантными орбиталями, но они также намного более электроотрицательны, чем углерод. Суммарный эффект состоит в том, что галогены направляют реакцию в орто-пара-положения, но реакция протекает медленнее, чем с бензолом. [c.99]

Рнс. 9.9. а- и я-связи в молекуле бензола (а) и распределение электронной [c.260]

Две первые формулы подчеркивают равномерность распределения электронной плотности в кольце бензола, последняя — формула Кеку-ле — удобна для изображения сдвига электронных плотностей в кольце и традиционно часто применяется. Обшая формула углеводородов ряда бензола С На,, 6. [c.103]

Рассмотрим теперь причины селективности силикагеля с гидроксилированной поверхностью при элюировании неполярным элюентом в отношении алкилпроизводных ароматических углеводородов. В этих углеводородах заместители, во-первых, изменяют распределение электронной плотности в ароматическом ядре молекулы, т. е. изменяют ее специфическое взаимодействие с адсорбентом. Во-вторых, они могут по-разному влиять на неспецифическое межмолекулярное взаимодействие адсорбат — адсорбент и адсорбат— элюент, а следовательно, и на ориентацию молекул адсорбата. Алкильные заместители в алкилбензолах, хотя и не сильно, но по-разному влияют на распределение электронной плотности в бензольном кольце и, следовательно, могут по-разному изменять специфическое межмолекулярное взаимодействие бензольного кольца с гидроксильными группами поверхности силикагеля. В н-алкилзамещенных бензола изменение влияния алкильного заместителя на распределение электронной плотности в бензольном кольце при удлинении алкильной цепи быстро становится незначительным. Однако в этом случае про исходит увеличение вклада неспецифических межмолекулярных взаимодействий не только адсорбат — адсорбент, но и адсорбат — элюент, т. е. взаимодействий алкильной цепи молекул замещенных ароматических углеводородов с молекулами неполярного элюента — к-гексана. Поэтому заместители влияют на ориентацию таких молекул на поверхности. [c.287]

Кривые интенсивности и распределения электронной плотности расплавленного нафталина напоминают соответствующие кривые для бензола. Два первых максимума (1,4 и 2,45 А) отображают внутримолекулярные параметры два последующих (4,0 и 4,9 А) — расстояния между атомами соседних молекул и более отдаленными атомами углерода внутри молекулы. Теоретическая кривая распределения по параметрам моноклинной решетки имеет межмолекулярные максимумы при 4,1 и 5,0 А, что указывает на сходство расположения молекул С Нз в твердом и жидком состояниях. [c.205]

Пиридин представляет собой бесцветную, смешивающуюся с водой жидкость с характерным, несколько резким запахом. Т. кип. 115°, т. пл. —38°. Он обладает ярко выраженным ароматическим характером, что нетрудно понять, так как распределение электронов в его молекуле такое же, как в бензоле пиридин имеет шесть подвижных тг-элек-троиов, которые распределяются по молекуле и тем самым стабилизуют ее. Пиридин сульфируется до -пиридиисульфокпслоты, а в очень жестких условиях (около 300°) способен также нитроваться, причем, нитрогруппа тоже вступает в -положение. -Нитропиридин (т. пл. 41°) дает при восстановлении -аминопиридин, который нормально диазотируется. Оба изомерных ему аминопиридина, а- и -соединения, относятся к азотистой кислоте по-иному в разбавленных минеральнокислых растворах диазотирование протекает неполно, а в растворах концентрированных галоидоводородных кнслот происходит. разложение диазопце-вой соли с выделением азота и заменой диазогруппы на галоид. [c.1015]

При замещении водородных атомов в кольце бензола более полярными группами (С1, ОН, NHj, NOj) распределение электронов в атомах углерода, находящихся в различных положениях от замещенного атома (мета-, орто- и лара-положения), меняется и, по-видимому, симметрия обобщенных л-связей меняется также. [c.447]

Обычно утверждают, что устойчивость бензола объясняется тем, что в нем под плоскостью молекулы и над ней располагаются два тора л-электрон-ной плотности. Такая картина хорошо согласуется с резонансным рассмотрением молекулы бензола, при котором все шесть я-электронов двигаются согласованно. Схема молекулярных орбиталей, напротив, показывает, что лишь орбиталь Я1 полностью охватывает все шесть атомов углерода. Эти расходящиеся на первый взгляд представления можно примирить, если рассматривать две верхние связывающие орбитали бензола вместе с орбиталью Яг. В конце концов общая симметрия занятых молекулярных орбиталей бензола делает распределение электронной плотности между различными атомами углерода равномерным. [c.567]

Строение кольца бензола определяется формой гибридизации атомных орбиталей углеродного атома и, несмотря на наличие трех двойных связей, обладает очень в1э1С0К0Й устойчивостью. Если в молеку.- е бензола нет замещающих водород атомов или функциональных групп, то все атомы углерода в кольце бензола равноценны и л-связи, возникающие за счет р-орбиталей гибридизированных соседних атомов, могут мигрировать между парами атомов, создавая общую молекулярную л-орбиталь. На рис. 219 схематически показано строение цикла бензола. При наличии замещенных атомов водорода и возникновении более полярных связей распределение электронов в атомах, находящихся в различных положениях от замещенного атома водорода, изменяется. [c.461]

Атом хлора, введенный вместо водорода в молекулу бензола или другого ароматического соединения, вызывает изменение распределения электронной плотности облаков всех атомов углерода в бензольном кольце. Так, после введения атома хлора наибольщую реакционную способность получают атомы углерода, расположенные в орто- и пара-положении. [c.454]

До сих пор рассматривались я-связи, возникшие между определенными атомами и поэтому являюш,иеся локализованными (пара электронов, обеспечивающих и-связь, принадлежит двум определенным атомам). Иным оказалось распределение электронной плотности в молекулах бензола и его производных. Спектральный анализ позволил выяснить, что молекула бензола имеет ось симметрии шестого порядка (об элементах симметрии см. гл. IV). Она представляет собой плоский правильный шестиугольник, в вершинах которого находятся атомы углерода. Каждый атом С имеет трех соседей в этом [c.98]

В этих двух соединениях гидроксильные группы имеют различные свойства. Гидроксильная группа, связанная с углеродом, входящим в кольцо бензола, изменяет распределение электронных облаков у атомов углерода, входящих в состав бензольного кольца, и активизирует атомы углерода, находящиеся по отношению к ней в орто- и л ара-положении, так же как и атомы галогенов [c.472]

Одни из заместителей, ориентирующих главным образом в иета-положение, например группа [К(СНз)з+], явно обладают положительным зарядом другие, тоже относящиеся к заместителям П рода (NO2, N, СООН, СНО, SO3H и т. д.), вероятно, влияют на распределение электронов в молекуле бензола аналогичнгмм образом. С другой стороны, заместители, ориентирующие преимущественно в орто- и пара-положение (ОН, галоиды, СНз, NHA и т. д.), согласно электронной теории, вызывают такое смещение электронов, какое должны вызывать электронодонорные группы. [c.517]

Ординарные связи в циклогексатриене должны укоротиться, а двойные связи удлиниться, чтобы образовать симметричную гексагональную структуру Кекуле (путь с), и делокализация я-электро-нов по о-остову приведет к бензолу. Распределение резонансной энергии мел<ду процессом изменения длины связей и делокализацией требует оценки изменения энергии с изменением длины связей. Это можно осуществить, изучая изменение теплоты образования с изменением длины и порядка связей. Делокализация электронов (путь й) даст тогда величину 2р, предсказанную теорией Хюккеля. [c.291]

Разъясните кажущееся нессответствие следую-Щ01 о факта в молекуле стирола в статическом состоя-ниь л-электронная плотность ароматического ядра понижена по сравнению с бензолом вследствие электроно-акь.енторного влияния вннильного радикала одиако электрофильные заместители вступают в ядро стирола преимущественно в о- и -положения. Напишите 1) структурную формулу стирола с указанием распределения электронной плотности в статическом состоянии, 2) предельные структуры а-комплексов, образующихся при взаимодействии стирола с электрофильными реагентами ( +). [c.151]

Метод наложения валентных схем, использующий различные варианты выражения волновой функции электронов в молекуле, например для С Нб менее точный вариант (1.51) и более точный (1.52), является лишь математическим приемом. Истинное распределение электронной плотности в молекуле, находящейся в данном энергетическом состоянии, вполне определенное и единственное, никаких изменений в нем не происходит. Поэтому неправильно было бы считать, что бензол содержит смесь молекул, находящихся в пяти различных состояниях, или что структура молекул, определяющая свойства этого соединения, является наложением (резонансом) пяти реально сущестаующих структур. [c.101]

Катцов и Симонс при расчете кривых атомного распределения жидкого бензола пренебрегли рассеянием излучения атомами водорода. Опыт показал, что такое приближение не всегда оправдано. Расчет кривой радиального распределения электронной плотности жидкого бензола с учетом атомов водорода был произведен А. Ф. Скрышевским. Им была использована кривая интенсивности, полученная в монохроматическом излучении-молибдена. Ее общий вид показан на рис. 8.3. Там же для сравнения приведена кривая интенсивности жидкого СвРв. [c.203]

В предлагаемой вниманию читателя небольшой по объему книге Дж. Теддера и Э. Нехватала основные типы органических реакций, их механизм, стереохимия и региохимия рассматриваются с помощью таких орбитальных картинок. Авторы справедливо отмечают, что применение изогнутьк стрелок, обозначающих смещение электронных пар между реагирующими молекулами или внутри молекул, не всегда может дать удовлетворительное представление о механизме реакции. Рисуя изогнутые стрелки в обычных структурньк формулах, мы направляем электронные пары в некую пустоту , хотя на самом деле в этом месте имеется определенная ((ПЛОТНОСТЬ незанятой орбитали . Эскизы молекулярных орбиталей в этом смысле более наглядно показывают, что смещение электронов происходит лишь в том случае, если орбитали вошли в контакт и перекрываются. Совмещение эскизов всех занятых молекулярных орбиталей дает зрительную легко запоминающуюся картину общего распределения электронной плотности в многоэлектронных молекулах. Например, становится ясным, что молекула бензола похожа на приплюснутый помидор с лишь слегка наметившимся делением на шесть долек, а не на штурвал корабля, ручками которого являются торчащие во все сторо- [c.5]

До снх пор рассматривались я-связи, возникшие между определенными атомами и поэтому являющиеся локализованными (пара электронов, обеспечивающих я-связь, принадлежит двум определенным атомам). Р1ным оказалось распределение электронной плотности в молекулах бензола и его производных. Спектральный анализ позволил выяснить, что молекула бензола имеет ось симметрии шестого порядка (об элементах симметрии см. гл. IV). Она представляет собой плоский правильный шестиугольник, в вершинах которого находятся атомы углерода. Каждый атом С имеет трех соседей в этом случае происходит sp -гибридизация трех его электронных облаков. Три гибридных облака образуют а-связи под углом 120° с двумя соседними атомами углерода и с атомом водорода,, У каждого атома С остается по одному негнбридизироваиному р-электрону, об- [c.121]

Реальность такого распределения электронов в молекуле бензола подтверждается тем, что все углерод-углеродные связи в бензоле имеют точно одинаковую длину (1,397А), т. е. молекула бензола представляет собой правильный шестиугольник, расстояния между томами углерода в котором лежат между значениями длин простой (1,54А) и двойной (1,ЗЗА) углерод-углерод-ных связей. Для того чтобы подчеркнуть равноценность всех углерод-углеродных связей в молекуле бензола, ее изображают не формулой Кекуле, которая предполагает неравноценность этих связей, а формулой 1Ха [c.31]

Наличием, как и в бензоле, делокализованной я -связи объясняется уменьшение межъядерного расстояния 6. (ВЫ) в боразоле до 0,144 нм по сравнению с длиной связи В-К 0,154 нм. Распределение электронной плотности отвечает 8-6+ 6-6 6 6-эффективньа зарядам К В и разной полярности связей N"11 и В Н. [c.486]

Обмен в связи С—Н идет лишь в тех, впрочем, нередко встречающихся случаях, когда значительно нарушается симметрия распределения электронной плотности около атома углерода. Подобное нарушение происходит в системах, где обменивающимся партнером выступает сильный протонодонор (рильная кислота), либо сильный протоно-акцептор (сильное основание). В этих случаях протекает обмен по ионизационному механизму с промежуточным образованием карбкатионов или карбанионов. Так, например, наблюдается обмен водородом между бензолом и серной кислотой (в условиях, когда не происходит суль-фировацие бензола), являющийся следствием последовательно и обратимо протекающих процессов [c.136]

Ниже показано распределение электронной плотности на ВЗМО в некоторых замещенных бензолах, содержащих донорные заместители, вычислершые неэмпирическим путем [c.1068]

Орг. масса угля с содержанием С 70-85%, обычно применяемого для гидрогенизации, представляет собой самоассо-циированный мультимер, состоящий из пространственно структурированных блоков (олигомеров). Блоки включают макромолекулы из атомов углерода, водорода и гетероатомов (О, N. 8), что обусловливает неравномерное распределение электронной плотности, поэтому в блоках осуществляется донорно-акцепторное взаимодействие, в т. ч. образуются водородные связи. Энергия разрыва таких связей не превышает 30 кДж/моль. Различают блоки с мол. м. 200-300, 300-700 и 700-4000, р-римые соотв. в гептане (масла), бензоле (асфальтены) и пиридине (асфальтолы). Внутри блоков макромолекулы связаны метиленовыми, а также 0-, N- и 8-содержащими мостиками. Энергия разрыва этих связей в 10-15 раз больше энергии разрыва блоков. При Г.у. в первую очередь происходит разъединение блоков. Послед, деструкция блоков требует повыш. т-ры, присутствия активного Нд. Для получения из угля жидких продуктов необходимо наряду с деструкцией осуществить гидрирование образующихся низкомол. непредельных соединений. [c.555]

Силы в молекуле бензола На основании симметрии молекулы бензола можно сразу заключить, что равнодействующая сил ядерно-ядерного отталкивания для каждого ядра направлена по связи С-Н (по радиусу вписанной окружности) Именно эта компонента силы должна компенсироваться силами притяжения ядра к электронному облаку Карта распределения электронной плотности в молекуле бензола приведена на рис 3 3 Изменение связывающей компоненты силы, действующей на ядро углерода от сферической области радиуса 0,7 X, при перемещении сферы вдоль по цепи связей С-С показано иа рис 3 4 Видно, что в формировании связывающей силы наибольщая роль принадлежит ближа1кпим участкам электронной плотное , сосредоточенной на связях С-С При этом [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология