Бензол распределение электронной плотности

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

Резонанс. Структурные формулы не всегда удачно отражают реальное распределение электронной плотности в молекулах или даже их реальное строение Например, обычная структурная формула бензола (формула Кекуле) [c.74]

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]

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]

Отступление от правила ориента,ции в данном случае авторы объясняют следующим образом гидроксильная группа в бензольном кольце увеличивает плотность электронного облака о- и п-атомов углерода бензольного кольца При действии на однозамещенный бензол электрофильным реагентом электро-фильная группа реагента (в случае нитрования фенола это будет группа NO2) при реакциях замещения направляется к тому атому бензольного кольца, у которого имеется повышенная электронная плотность Образование комплекса BFg с фенолом будет сказываться на распределении электронной плотности в бензольном кольце Плотность электронного облака J о- и п-атомов углерода должна быть уменьшена, а следовательно, и орто- и пара-положения должны быть пассивированы в связи с образованием трехвалентного положительно заряженного атома кислорода в комплексе с BFg по схеме [c.167]

Реальную молекулу бензола обычно рассматривают как резонансный гибрид, в котором распределение электронной плотности является промежуточным между распределением электронной плотности в резонансных структурах. Как пример изображения резонансного гибрида выше показаны две формулы бензола Полинга и Робинсона. [c.67]

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]

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]

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]

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]

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]

Винильная группа, связанная с шестичленным гетероциклом, будет иметь иную полярографическую активность, нежели группа, связанная с пятичленным гетероциклом. Пятичленные гетероциклы (тиофен, фуран, пиррол) можно рассматривать как производные бензола, у которого группа —СН = СН— замещена гетероатомом (5, О, Ы), способным поставлять, благодаря гибридизации два электрона в ароматический секстет. Это обусловливает относительно высокие значения энергии сопряжения (в кДж/моль) у тиофена—117, у пиррола 100, у фу-рана — 52. Так как в этих гетероциклах неподеленная пара электронов гетероатома участвует в сопряжении с двойной связью —С = С, то пониженная плотность электронного облака наблюдается на гетероатоме (по сравнению с С-атомами). При этом а-углеродный атом имеет большую электронную плотность, чем находящиеся в -положении по отношению к гетероатому. Особенности распределения электронной плотности в пятичленных гетероциклах сказываются определенным образом и на полярографической активности винильной группы в их винилзамещенных. Винилтиофен и винилфуран на фоне 0,05 М N( 2H5)4I в диметилформамиде образуют волны с - 1/2=—2,312 и —2,449 В соответственно [179]. При сравнении потенциалов полуволн а-винилфурана и а-винилтиофена видно, что винильная группа в первом восстанавливается труднее, чем во втором. Из эффектов, влияющих на полярографическую активность органических молекул, тут следует учитывать, по крайней мере, два а) индукционный эффект самого гетероцикла, определяющего статическую полярность молекул и, в первую очередь, состояние электронного облака на винильной группе б) подвижность я-электронной системы в винильном производном, что связано со степенью ароматичности соответствующего гетероцикла, и способность молекул поляризоваться в электрическом поле электрода. [c.127]

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]

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 сульфирование бензола), являющийся следствием последовательно и обратимо протекающих процессов [c.136]

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]

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]

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]

Представления Ингольла о мезомерии вошли как составная часть в теорию резонанса, разработанную в 1928—1938 гг. Л. Полингом. Согласно Полингу, молекулу можно описать как быстро флуктуирующую между двумя электронными формулами (резонирующими структурами) и приобретающую стабильность большую, чем любая из этих формул, благодаря резонансной энергии этой флуктуации. В настоящее время теория резонанса (концепция мезомерии — резонанса) трактуется как способ качественного описания распределения электронной плотности в молекулах органических соединений с сопряженными связями. Это распределение электронной плотности по связям и атомам изображают при помощи нескольких классических структурных формул (канонических структур, или резонансных граничных структур). Реальная молекула рассматривается как резонансный гибрид , в котором распределение электронной плотности является промежуточным между распределением электронной плотности в резонансных граничных структурах. Например, бензол может быть изображен пятью резонансными структурами [c.31]

Ниже показано распределение электронной плотности на ВЗМО в некоторых замещенных бензолах, содержащих донорные заместители, вычисленные неэмпирическим путем [c.444]

Рис 11 1 Распределение электронной плотности в молекуле бензола длины связей валентные углы [c.68]

Второй путь к решению этой задачи указали А. В.Киселев и Пошкус [25]. Эти авторы сделали попытку учесть распределение электронной плотности в специфически адсорбирующейся молекуле группы В. Для молекулы бензола была принята приближенная модель, в которой были учтены только зх-электроны и остаточные заряды атомов углерода. Плотность л-электронов приближенно принималась равномерно распределенной по двум окружностям, параллельным углеродному кольцу 6=3 е/2лВ, где Л — радиус кольца. Расстояние этих окружностей от кольца г оценивалось [c.138]

Рис. 58. Распределение электронной плотности в молекуле бензола

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Эту реакцию проводят в бензоле. Применение полярных растворителей (например, изобутиронитрила) позволяет ускорить протекание реакции 202. Описано также гидростаннилирование алкилиденциануксусных эфиров, приводящее к получению кислород-, олово- и азотсодержащих гетероциклов, природа связей и распределение электронной плотности в которых не совсем ясны оз. Интересно, что эта реакция протекает как по ионному, так и по радикальному механизмам. Она, в частности, инициируется такими инициаторами свободнорадикальных реакций, как бис-бензилокси-диимид и 1,3-дифенилтетразен-2. [c.246]

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]

Как мы уже указывали, при рассмотрении винильных производных ароматического ряда, одним из факторов, влияющих на распределение электронной плотности в винильной группе является природа заместителя у одного из углеродов винильной группы. С этой точки зрения полярографическая активность винилпиридинов определяется влиянием на винильную-группу пиридиниевого радикала. Молекула пиридина, как и молекула бензола, также имеет ароматический характер, благодаря наличию шести я-электронов. [c.125]

НКОз — электрофильный реагент (ЭФР), который активно ата10 ет такие атомы молекулы, на которых электронная плотность повышена (8-) в сравнении с незамещенным бензолом. Исходя из этого известного факта, можно написать распределение электронной плотности в молекуле фенола и указать места успешной атаки электро- [c.58]

При жидкофазном разделении бензолсодержащих углеводородных смесей мы наблюдали [6], что введение в цеолит катионов переходных металлов понижает их избирательность по отношению к бензолу. Для выяснения особенностей адсорбции углеводородов различными ионообменными формами цеолита типа. X [6] изучен ядерный магнитный резонанс протонов бензола и н-гексана, адсорбированных на цеолитах NaX, GoNaX и NiNaX. Молекулы этих адсорба-тов обладают близкими размерами и близкими величинами общей поляризуемости, но сильно отличаются по распределению электронной плотности. Критический диаметр молекул бензола 5,6 А, н-гексана — 4,9 А. Большие (адсорбционные) полости цеолитов типа NaX имеют объем 881 А и могут вместить 30 молекул воды, 5,4 молекулы бензола, 3,8 молекулы к-гексана [3,1]. [c.199]

Таблица 5. Растворимость (жлюль/кг) производных бензола в воде при 25° С [55] и влияние заместителей в ядре на распределение электронной плотности в молекуле

Справочник химика 21

Химия и химическая технология