シクロペンタジエンアニオンは芳香族であるのに、シクロヘプタトリエニルアニオンは芳香族ではないのはなぜですか?
On 1月 25, 2021 by admin回答
これは次の理由で発生しますハッケルの芳香の法則。シクロヘプタトリエニルアニオンには8つの電子があり、これは4n電子として変換されますが、Huckelによって示される4n +2ではありません。両方のサイクルのMOを構築しようとしている場合、4nの電子を置くと、ジラジカル分子内で上昇し、すでに聞こえているように安定していません。そのための簡単なトリックは、フロストの円を使用することです。あなたがする必要があるのは、対応するポリゴンを円に刻み、頂点が円にできるだけ低く接触していることを確認することです。頂点は、MOの定性的なエネルギーを提供します。
コメント
- 基底状態O2はジラジカルであり、かなり安定しています。 ' 'は、ヤーン・テラー歪みの一種であり、縮退軌道が不完全に満たされた非線形分子です。
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回答
芳香族性は存在する場合に存在します平面の周期的パイシステムにおける$ 4n + 2 $(すなわち、2、6、10、14 …)の電子です。 $ 4n $(4、8、12、16 …)の電子を持つ平面の環状パイシステムは反芳香族です。
シクロペンタジエニルアニオンの場合、パイシステムには6つの電子があります。これはそれを芳香にします。シクロヘプタトリエニルアニオンは、そのpi系に8個の電子を持っています。これにより、反芳香族で非常に不安定になります。シクロヘプタトリエニル(トロピリウム)カチオンは、パイ系に6つの電子が存在するため、芳香族です。
回答
シクロヘプタトリエニルアニオン(トロピリウム)陰イオン)は8パイ電子系を持っているため、芳香族性である必要がありますが、1つの炭素の余分な孤立ペアにより、その炭素はsp3混成になり、それらの余分な電子がsp3軌道の1つに配置されます。これにより、非平面および非芳香族になります。
回答
非常に単純です。芳香環は、比較的安定した電子軌道がすべて満たされ、不安定な電子軌道は空になります。4n+ 2の規則では、共役環の電子軌道は奇数であるとされています。満たされる安定したpi軌道、つまり、ある整数nに対して2つの電子が1つずつ占有する2n +1軌道。
4n(または4n + 4)電子をリングに入れようとするとシクロヘプタトリエニルアニオンでは、同じエネルギーレベルで状態が満たされ、空になります。これが、フロストサークルが示していることです。分子がそれを行うこともありますが、一般に、すべての空の状態よりもはるかに低いすべての満たされた状態で得られるものほど安定していません。後者は、適切な4n +2電子カウントが行うことです。
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