Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—труктурна€ формула бензола




Ќе смотр€ на то, что бензол (молекул€рна€ формула —6Ќ6) известен с 1825 г, удовлетворительна€ структура дл€ него предложена только в 1931 г. Ёто св€зано, прежде всего, с ограниченными возможност€ми теории химического строени€ того времени.

—труктурна€ формула бензола  екуле (1865 г), которой мы пользуемс€ и в насто€щее врем€, не отражает реальной молекулы. ѕредложенна€ позднее осцилл€ционна€ теори€ ( екуле, 1872 г) сн€ла лишь некоторые вопросы. “олько по€вление теории резонанса позволило структурной теории объ€снить особые свойства бензола и предложить структурную формулу.

—огласно теории резонанса, бензол представл€ет собой резонансный гибрид (в) двух структур  екуле (а, б). ¬клад граничных структур в гибрид одинаков, но это не означает, что половина молекул бензола наход€тс€ в виде структуры Ђаї, а втора€ половина - в виде структуры Ђбї, или то, что эти структуры посто€нно превращаютс€ друг в друга. ¬се молекулы бензола одинаковы, и кажда€ из них имеет структуру промежуточную между Ђаї и Ђбї, родственную им, но качественно отличную от них. (“ак же, как мул Ц животное, родственное лошади и ослу, которое не €вл€етс€ ни лошадью, ни ослом.)

—огласно теории резонанса, все — Ц — Ц св€зи бензола одинаковы (Ђгибридныеї св€зи) и называютс€ полуторными или бензольными. ƒлина —-—-св€зи бензола 1,39 ангстрем или 13,9 . 10-2 нм €вл€етс€ промежуточной между длинами простой (14,8 . 10-2 нм в 1,3-бутадиене) и двойной (13,4 . 10-2 нм в этилене) св€зей.

—войства p-св€зи (алкены, алкины, алкадиены и т.д.): способность легко окисл€тьс€, восстанавливатьс€, полимеризоватьс€, вступать в реакции присоединени€.

—войства полуторной св€зи (арены): устойчивы к окислител€м, восстановител€м, им не характерны реакции присоединени€, полимеризации. ќни придают бензолу способность вступать в реакции ионного замещени€.

ќднако полуторна€ св€зь родственна€ p-св€зи, поэтому при определенных услови€х бензол присоедин€ет водород, реагирует с озоном и т.д., то есть реагирует как ненасыщенный углеводород.

—огласно теории резонанса, гибрид (бензол) устойчивее любой из резонирующих структур (структур  екуле) (энерги€ резонанса дл€ бензола составл€ет ~150 кƒж/моль). Ёто означает, что энерги€ образовани€ бензола меньше энергии образовани€ циклагексатриена (структура  екуле) на ~150 кƒж/моль. ¬ результате чего бензол обладает особыми (ароматическими) свойствами, которые не характерны сопр€женным триенам.

 

—троение бензола

јтомы углерода в бензоле имеют sp2-гибридизацию, образуют s-св€зи с трем€ соседними атомами за счет гибридных орбиталей, поэтому все атомы бензола расположены в одной плоскости. Ѕензол очень симметрична€ молекула. ¬се атомы углерода наход€тс€ в вершинах правильного шестиугольника.  аждый угол равен 120о. ѕерпендикул€рно плоскости, где наход€тс€ атомы бензола, располагаютс€ p-орбитали атомов углерода, зан€тые шестью электронами. ¬ отличие от алкенов, кажда€ p-орбиталь в равной степени перекрываетс€ с p-орбитал€ми обоих соседних атомов углерода, в результате чего каждый электрон участвует в образовании нескольких p-св€зей, что приводит к образованию более прочных св€зей и более стабильных молекул

¬ св€зи с этим термин энерги€ резонанса часто замен€ют термином энерги€ делокализации.

—равнива€ теплоты гидрировани€ бензола, циклогексена, ди- и трициклогексена можно оценить их устойчивость:

“еплота гидрировани€ циклогексадиена (8) почти вдвое больше теплоты гидрировани€ циклогексена. —ледовало бы ожи≠дать, что теплота гидрировани€ трех двойных св€зей в струк≠туре  екуле должна быть равна 3(Ч120) кƒж/моль = Ч360 кƒж/моль. ќднако в действитель≠ности при гидрировании бензола выдел€етс€ только Ч208 кƒж/моль. Ђ–еальна€ї молекула бензола по термодинамической устойчивости превосходит гипотетический Ђциклогексатриенї на 151 кƒж/моль и даже реальный циклогексадиен. ѕоэтому ему выгоднее вступить в реакцию замещени€, чем присоединени€.

÷икло-октатетраен, в отличие от бензола, не €вл€етс€ аренном, поэтому теплота его гидрировани€ (- 410 кƒж/моль) примерно в 4 раза больше, чем теплота гидрировани€ циклооктена (- 98 кƒж/моль).

 

¬ св€зи с тем, что структурные формулы ароматических соединений часто пишут с использованием кратных св€зей, необходимо уметь отличать их от алифатических.

ƒл€ отнесени€ малознакомых соединений к ароматическим или алифатическим по Ђклассическимї структурным формулам, необходимо знать

признаки Ђароматичностиї: арены Ц циклические соединени€, плоские, имеют циклическую систему перекрывающихс€ p-орбиталей, на которых находитс€ определенное число электронов (правило ’юккел€ - 4n+2) Ц 2, 6, 10, 14 и т.д. (см.строение бензола!).





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-24; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1398 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1541 - | 1379 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.008 с.