Perché lanione ciclopentadiene è aromatico ma lanione cicloeptatrienilico non lo è?
Su Gennaio 25, 2021 da adminNon riesco a capirlo. Lanione ciclopentadienile ( 1 ) è aromatico, ma lanione cicloeptatrienilico ( 2 ) non lo è, sebbene il suo catione ( 3 ) è. Perché?
Risposta
Ciò accade a causa di La regola dellaromaticità di Huckel. Lanione cicloeptatrienilico ha 8 elettroni che si traducono in elettroni 4n, non 4n + 2 come implicito da Huckel. Se stai per costruire gli MO per entrambi i cicli, scoprirai che mettere 4n elettroni aumenterà in una molecola diradica, non stabile come già sembra. Un trucco veloce per farlo è usare il cerchio di Frost. Tutto quello che devi fare è scrivere il poligono corrispondente in un cerchio e assicurarti di avere un vertice che tocchi il cerchio il più in basso possibile. I vertici ti daranno lenergia qualitativa degli MO.
Commenti
- Lo stato fondamentale O2 è un diradicale ed è abbastanza stabile. ' direi che ' è solo una forma di distorsione di Jahn-Teller, una molecola non lineare con orbitali degeneri riempiti in modo incompleto.
- Daccordo. Infatti leffetto pseudo-Jahn-Teller è presente in molecole come il ciclobutadiene e distorce la geometria da quadrata a rettangolare. Può anche accadere nellanione cicloeptatrienilico.
- " Ciò accade a causa della ' regola dellaromaticità di Huckel. " No, ' non accade a causa di questa regola. La regola è uno strumento per prevedere aromaticità / antiaromaticità in sistemi molto semplici.
Risposta
Laromaticità esiste quando esiste sono elettroni $ 4n + 2 $ (cioè 2, 6, 10, 14 …) in un sistema pi ciclico planare. I sistemi pi planari e ciclici che hanno elettroni $ 4n $ (4, 8, 12, 16 …) sono antiaromatici.
Nel caso dellanione ciclopentadienile, ci sono 6 elettroni nel sistema pi. Questo lo rende aromatico. Lanione cicloeptatrienilico ha 8 elettroni nel suo sistema pi. Questo lo rende antiaromatico e altamente instabile. Il catione cicloeptatrienile (tropylium) è aromatico perché ha anche 6 componenti elettronici nel suo sistema pi.
Risposta
Cycloheptatrienyl anion (tropylium anione) ha un sistema di elettroni 8 pi, quindi deve essere antiaromatico ma la coppia solitaria extra sullunico carbonio farebbe sì che quel carbonio si ibridasse sp3 e metta quegli elettroni extra in uno degli orbitali sp3. Questo lo renderebbe non planare e non aromatico .
Risposta
È abbastanza semplice, davvero. Gli anelli aromatici hanno tutti i loro orbitali elettronici relativamente stabili pieni e quelli instabili vuoti. La regola 4n + 2 dice semplicemente che un anello coniugato avrà un numero dispari di orbitali pi stabili da riempire, cioè 2n + 1 orbitali che devono essere occupati da due elettroni ciascuno per un numero intero n.
Quando si tenta di mettere 4n (o 4n + 4) elettroni nellanello come nellanione cicloeptatrienilico, hai stati pieni e vuoti allo stesso livello di energia, questo è ciò che ti dice il cerchio di Frost. A volte le molecole lo fanno, ma generalmente non sono stabili come ciò che si ottiene con tutti gli stati pieni ben al di sotto di tutti quelli vuoti. Questultimo è ciò che fa il conteggio di elettroni 4n + 2 corretto.
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