Warum ist Cyclooctatetraen nicht planar, sondern das Cyclooctatetraenidanion planar?
On Januar 1, 2021 by adminIch habe einige metallorganische Verbindungen gelesen und bin auf die Herstellung des Uranozäns $ \ ce {U (C8H8) 2} $ gestoßen. Es hat zwei Cyclooctatetraenid-Anionen, $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $, als Liganden mit einem Uranatom dazwischen.
Es wurde erwähnt, dass das neutrale Cyclooctatetraen-Molekül $ \ ce {C8H8} $ ist nicht aromatisch und hat eine wannenförmige Konformation, aber das Dianion $ \ ce {C8H8 ^ 2 -} $ ist planar aber aromatisch. Warum ist das so? Kann die Erfüllung der Hückelschen Regel ein zyklisches Molekül zwingen, planar zu werden?
Kommentare
- bezogen auf Chemistry.stackexchange.com/questions/29428/…
Antwort
Die Erfüllung der Hückelschen Regel bedeutet, dass Sie aromatisch werden.
Der Grund, warum Cyclooctotetraen nicht planar ist, liegt darin, dass seine planare Anordnung antiaromatisch wäre. Es dreht sich, um dies zu vermeiden, da antiaromatische Verbindungen hinsichtlich der Lokalisierung der π-Elektronen instabil sind (siehe hier: Was ist die Rechtfertigung für H ü ckel ' s Regel? )
Die wahre Nanosekunde, in der ein Molekül das Potenzial hat, aromatisch zu werden, wird es Sprung bei der Gelegenheit. Jede Winkelbelastung durch Planarität wird durch den enormen Stabilitätssprung so schnell überholt, dass sich das Molekül blitzschnell zu einer aromatischen Struktur verdreht.
Kommentare
- Die Erfüllung der Regel von Huckel ' ist nur eine der Bedingungen, um aromatisch zu werden. Planarität ist eine andere. Ich denke, es gibt Verbindungen, die die Regel erfüllen, aber nicht ' nicht planar und daher nicht aromatisch sind.
- In Cyclodecapentaene Winkeldehnung überwindet Stabilisierung
- In den meisten Fällen ist Aromatizität > Winkeldehnung.
- Ja, bei kleineren, häufigeren Ringe Ringe
- Nein, der Stabilitätssprung ist nicht groß, außer bei kleinen aromatischen Ringen. Der energetische Effekt der Aromatizität nimmt mit größerer Ringgröße ab . Dies erklärt, warum [10] Annulen notorisch keine aromatische Konformation findet und größere [4n + 2] Annulene, wenn sie planar sind, nicht die besonderen Reaktionseigenschaften zeigen, die wir in Benzoloid-Systemen sehen.
Antwort
Wenn Cyclooctatetraen planar wäre, wäre es nach Hückels Regel eine antiaromatische Verbindung, da es 8 π-Elektronen hat Die Konformation mit der niedrigsten Energie ist nicht planar, Cyclooctatetraen kann auch als nichtaromatische Verbindung angesehen werden.
(Quelle: Wikimedia Commons )
Das Dianion hat 10 π- Elektronen. Da dies das $ 4n + 2 $ -Kriterium erfüllt, nimmt es eine planare Konformation an, um eine aromatische Stabilisierung zu genießen.
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