Proč je cyklooktatetraen nerovinný, ale cyklooktatetraenidový anion planární?
On 1 ledna, 2021 by adminČetl jsem nějaké organometalické sloučeniny a narazil jsem na přípravu uranocenu, $ \ ce {U (C8H8) 2} $. Má dva cyklooktatetraenidové anionty, $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $, jako ligandy, s atomem uranu mezi nimi.
Bylo zmíněno, že neutrální molekula cyklooktatetraenolu $ \ ce {C8H8} $ je nearomatický a má tvar vany, ale dianion $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $ je rovinný, ale aromatický. Proč je to tak? Může splnění Hückelova pravidla přinutit cyklickou molekulu, aby se stala rovinnou?
Komentáře
- související chemistry.stackexchange.com/questions/29428/…
odpověď
Splnění Hückelova pravidla znamená, že budete aromatičtí.
Důvodem, proč je cyklooktotetraen nerovinný, je to, že jeho plošné uspořádání by bylo antiaromatické. Snaží se tomu zabránit, protože antiaromatické sloučeniny jsou nestabilní, pokud jde o lokalizaci π-elektronů (viz zde: Jaké je odůvodnění H ü ckel ' s Pravidlo? )
Opravdovou nanosekundu, kdy má molekula potenciál stát se aromatickou, však skok při příležitosti. Jakékoli napětí v úhlu od rovinnosti je tak rychle překonáno obrovským skokem ve stabilitě, který přináší aromatičnost, že se molekula v mžiku zkroutí a vytvoří aromatickou strukturu.
Komentáře
- Splnění Huckelova pravidla ' je pouze jednou z podmínek, jak se stát aromatickým. Planarita je další. Myslím, že existují sloučeniny, které toto pravidlo splňují, ale nejsou ' t rovinné, a proto nejsou aromatické.
- V Cyclodecapentaene úhelní napětí překonává stabilizaci
- Za většiny okolností aromatické > úhlové napětí.
- Ano, v menších, běžnějších kroužky kroužky
- Ne, skok ve stabilitě není velký, s výjimkou malých aromatických kroužků. Energetický účinek aromaticity klesá s větší velikostí prstence . To vysvětluje, proč [10] annulen notoricky nedokáže najít aromatickou konformaci a větší [4n + 2] annuleny, pokud jsou rovinné, nemají tendenci vykazovat zvláštní reakční charakteristiky, které vidíme v benzenoidových systémech.
Odpověď
Pokud by byl cyklooktatetraen planární, byla by to podle Hückelova pravidla antiaromatická sloučenina, protože má 8 π-elektronů. jeho nejnižší energetická konformace je nerovinná, cyklooktatetraen lze také považovat za nearomatickou sloučeninu.
(zdroj: Wikimedia Commons )
Dianion má 10 π- elektrony. Jelikož toto splňuje kritérium $ 4n + 2 $, přijímá rovinnou konformaci, aby si užilo aromatické stabilizace.
Napsat komentář