Może to być spowodowane przesunięciem wodorków.

Na pierwszym obrazie wiązanie pi przesuwa się na węglu, z którego $ \ ce {H} $ jest wyeliminowany. Gdy wiązanie pi opuszcza pierwszy węgiel, staje się dodatnio naładowane z powodu utraty elektronu, a $ \ ce {H} $ zostaje przekształcone w $ \ ce {H ^ -} $ (jon wodorkowy), gdy przyjmuje elektron. Dlatego nazywa się to przesunięciem wodorkowym. Stabilizuje również cząsteczkę, gdy powstała cząsteczka jest koniugowana. To samo można zastosować do drugiego i trzeciego obrazu.

Dotyczy to drugiego obrazu. Trzeci możesz zrobić sam. Wszystkie powstałe cząsteczki są stabilizowane dzięki koniugacji.

@Mesentery już zaproponował możliwy mechanizm, a @ CupC_56 próbował wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Uważam, że punkty @ Cup_C56 są poprawne, ale wyjaśnienie jest, że tak powiem, mniej niż idealne, więc spróbuję przedstawić alternatywę i mam nadzieję, że będzie nieco bardziej sensowne wyjaśnienie, dlaczego tak się dzieje.

Jest to rzeczywiście spowodowane stabilizacją rezonansu sprzężonych produktów powstałych w wyniku cytowanych przez Ciebie przegrupowań. Związki stabilizowane rezonansem mają niższą energię niż związki nie stabilizowane rezonansem, ale dlaczego? Jednym z możliwych wyjaśnień jest to, że rezonans „uśrednia” minima i maksima energii między rezonującymi częściami związku. Ten „wygładzony” związek ma zwykle większą symetrię - iw większości przypadków konfiguracje symetryczne są bardziej stabilne niż asymetryczne, jeśli oba są pod porównywalnymi ilościami stresu sterycznego.

Przegrupowanie jest do dienu sprzężonego, ponieważ koniugacja ułatwia rezonans - jeśli wiązania $ \ pi $ są zbyt daleko od siebie, chmury-$ \ pi $ nie mogą się pokrywać, co jest rezonansem (lub delokalizacją elektronów na wiązaniach $ \ pi $). „Delokalizacja” dosłownie oznacza, że ​​elektrony $ \ pi $, zamiast być związane z konkretnym wiązaniem między 2 atomami cząsteczki, są częścią rozszerzonej chmury $ \ pi $ nad cząsteczką (wydłużony orbital molekularny utworzony poprzez nakładanie się częściowo i całkowicie zajętych orbitali molekularnych oraz niezajętych orbitali atomowych (w pobliżu wiązań $ \ sigma $) - przesłanka teorii orbitalu molekularnego - znajdź czas, aby o tym przeczytać!). Prawdopodobieństwo i zakres nakładania się, które determinują ogólną stabilizację, spada bardzo szybko wraz z oddzieleniem nakładających się orbitali - zwykle poza jednym wiązaniem jest bardzo słabe, a powyżej 3 jest pomijalne.

Więc teraz zdaj sobie sprawę, dlaczego organiczny układ dienowy korzystnie ulega przegrupowaniu w układ sprzężony - ten ostatni jest stabilizowany przez nakładanie się $ \ pi $ -cloud lub „rezonans”.

Czy znasz delokalizację wiązań pi? Cóż, jeśli nie, sugeruję, abyś o tym przeczytał, ponieważ pomoże ci to w zrozumieniu takich mechanizmów, a także różnych innych reakcji związanych z benzenem i jego homologami.

Wszystkie struktury, które przedstawiłeś na twoim diagramie są sprzężone związki (naprzemiennie podwójne i pojedyncze wiązania), a zatem delokalizacja wiązań pi staje się dość łatwa w porównaniu z normalnymi związkami nienasyconymi. Delokalizacja to po prostu zerwanie wiązania pi w jednym miejscu i przesunięcie elektronów w inne miejsce (tworzenie podwójnego wiązania w procesie w tym samym miejscu) w tej samej cząsteczce.

JEŚLI istnieją sprzężone związki, delokalizacja jest łatwiejsza, ponieważ utworzone pośrednie kompleksy są dość stabilne, a zatem do zerwania takich wiązań pi wymagana jest mniejsza energia. (Zdecydowanie sugeruję, abyś przeczytał więcej o stabilności związków sprzężonych, ponieważ jest to zbyt szeroki temat, aby go tu omawiać).

UWAGA: Nie wszystkie związki na twoim diagramie są sprzężone. Mówiąc dokładniej, produktem każdej reakcji jest.

To jeszcze jedna wskazówka, dlaczego sprzężone związki są bardziej stabilne. Reakcje te oczywiście prowadzą do powstania takich produktów, które są trwalsze niż reagenty.