Miért aromás a ciklopentadienén anion, de a cikloheptatrienil anion nem?
On január 25, 2021 by adminÚgy tűnik, ezt nem tudom kideríteni. A ciklopentadienil-anion ( 1 ) aromás, de a cikloheptatrienil-anion ( 2 ) nem, pedig kationja ( 3 ) az. Miért?
Válasz
Ez azért történik, mert Huckel aromás szabálya. A cikloheptatrienil-anionnak 8 elektronja van, ami 4n elektronként jelenik meg, nem pedig a 4n + 2-ként, ahogyan Huckel feltételezi. Ha mindkét ciklusra meg akarja építeni a MO-kat, akkor azt fogja találni, hogy 4n elektron elhelyezése egy diradikális molekulában emelkedik, nem stabil, mint amilyennek már hangzik. Gyors trükk ehhez a Frost körének használata. Mindössze annyit kell tennie, hogy beírja egy körbe a levelező sokszöget, és győződjön meg arról, hogy van egy csúcsa, amely a lehető legalacsonyabban érinti a kört. A csúcsok megkapják a MO-k kvalitatív energiáját.
Megjegyzések
- Az O2 alapállapot diradikus és elég stabil. Én ' d azt mondom, hogy ' csak egy formája a Jahn-Teller torzításnak – egy nemlineáris molekula, amelynek hiányosan kitöltött degenerált pályái vannak.
- Egyetértek. A pszeudo-Jahn-Teller-effektus olyan molekulákban van jelen, mint a ciklobutadién, és torzítja a geometriát négyzetből téglalapra. Ez előfordulhat cikloheptatrienil-anionban is.
- " Ez Huckel ' aromás szabálya miatt következik be. " Nem, ez nem történik meg ' emiatt a szabály miatt. A szabály egy eszköz arra, hogy előre jelezze az aromás / antiaromatikus tulajdonságokat nagyon egyszerű rendszerekben.
Válasz
Az aromásság akkor létezik, ha van 4n + 2 $ (azaz 2, 6, 10, 14 …) elektron egy sík, ciklikus pi rendszerben. Azok a sík, ciklikus pi rendszerek, amelyek 4n $ (4, 8, 12, 16 …) elektront tartalmaznak, antiaromatikusak.
A ciklopentadienil-anion esetében 6 elektron van a pi rendszerben. Ez aromássá teszi. A cikloheptatrienil-anion pi rendszerében 8 elektron található. Ez antiaromatikussá és rendkívül instabilá teszi. A cikloheptatrienil (tropilium) kation aromás, mert pi rendszerében 6 elektronika is van.
Válasz
Cikloheptatrienil anion (tropilium) anion) 8 pi elektronrendszerrel rendelkezik, ezért antiaromatikusnak kell lennie, de az egy szén extra magányos pár a szén sp3 hibridizálódását okozná, és ezeket az extra elektronokat az sp3 pályák egyikébe helyezné. Így nem sík és nem aromás .
Válasz
Ez nagyon egyszerű, valóban. Az aromás gyűrűknek minden viszonylag stabil elektronpályája kitöltött, az instabil pedig üres. A 4n + 2 szabály csak azt mondja, hogy a konjugált gyűrű páratlan számú stabil pi pályákat kell kitölteni, vagyis 2n + 1 pályát darabonként két elektron foglal el valamilyen n teljes szám esetén.
Amikor megpróbál 4n (vagy 4n + 4) elektronokat a gyűrűbe helyezni, a cikloheptatrienil-anionban kitöltött és üres állapotok vannak ugyanazon az energiaszinten; ezt mondja el a Frost kör. Néha a molekulák ezt teszik, de általában nem olyan stabilak, mint amit az összes kitöltött állapot mellett kapunk, jóval az összes üres állapot alatt. Ez utóbbi a megfelelő 4n + 2 elektronszám.
Vélemény, hozzászólás?