Waarom is cyclooctatetraeen niet vlak maar het cyclooctatetraenide-anion vlak?
Geplaatst op januari 1, 2021 door adminIk was wat organometalen aan het lezen en kwam bij de voorbereiding van uranoceen, $ \ ce {U (C8H8) 2} $. Het heeft twee cyclooctatetraenide-anionen, $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $, als liganden, met een uraniumatoom ertussen.
Er werd vermeld dat het neutrale cyclooctatetraeenmolecuul $ \ ce {C8H8} $ niet aromatisch en heeft een kuipvormige conformatie, maar de diameter $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $ is vlak maar aromatisch. Waarom is dit zo? Kan het voldoen aan de regel van Hückel ervoor zorgen dat een cyclisch molecuul vlak wordt?
Opmerkingen
- gerelateerd chemistry.stackexchange.com/questions/29428/…
Antwoord
Voldoen aan de regel van Hückel betekent dat je aromatisch wordt.
De reden dat cyclooctotetraeen niet vlak is, is omdat de planaire opstelling anti-aromatisch zou zijn. Het draait om het te vermijden, omdat anti-aromatische verbindingen onstabiel zijn met betrekking tot de lokalisatie van de π-elektronen (zie hier: Wat is de rechtvaardiging voor H ü ckel ' s Rule? )
De echte nanoseconde dat een molecuul het potentieel heeft om aromatisch te worden, zal sprong van de gelegenheid. Elke hoekspanning die veroorzaakt wordt door vlak te zijn, wordt zo snel ingehaald door de enorme sprong in stabiliteit die de aromaticiteit met zich meebrengt dat het molecuul in een oogwenk zal draaien om een aromatische structuur te vormen.
Opmerkingen
- Het voldoen aan de regel van Huckel ' is slechts een van de voorwaarden om aromatisch te worden. Vlakheid is een andere. Ik denk dat er verbindingen zijn die aan de regel voldoen, maar ' t vlak en dus niet aromatisch zijn.
- In Cyclodecapentaeen hoekspanning overwint stabilisatie
- Onder de meeste omstandigheden, aromaticiteit > hoekspanning.
- Ja, in kleinere, meer algemene ringen ringen
- Nee, de sprong in stabiliteit is niet enorm, behalve bij kleine aromatische ringen. Het energetische effect van aromaticiteit neemt af bij grotere ringmaat . Dit verklaart waarom [10] annulene er notoir niet in slaagt om een aromatische conformatie te vinden en grotere [4n + 2] annulenen, wanneer ze vlak zijn, de neiging hebben om niet de eigenaardige reactiekarakteristieken te vertonen die we zien in benzeenachtige systemen.
Answer
Als cyclooctatetraeen vlak zou zijn, zou het een anti-aromatische verbinding zijn volgens de regel van Hückel, omdat het 8 π-elektronen heeft. de conformatie met de laagste energie is niet vlak, cyclooctatetraeen kan ook als een niet-aromatische verbinding worden beschouwd.
(bron: Wikimedia Commons )
Het dianion heeft 10 π- elektronen. Omdat dit voldoet aan het $ 4n + 2 $ criterium, neemt het een vlakke conformatie aan om te genieten van aromatische stabilisatie.
Geef een reactie