Pytanie:
Dlaczego potrójne wiązanie benzyny jest zniekształcone?
ManishEarth
2012-05-08 17:17:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W wielu miejscach widziałem "dodatkowe" wiązanie w benzyne oznaczone jako $ \ ce {sp ^ 2-sp ^ 2} $ nakładające się lub zniekształcone (nie równoległe) $ \ ce {p \ pi-p \ pi} $ overlap. Ale nie widziałem, dlaczego nie możemy mieć normalnego, równoległego $ \ ce {p \ pi-p \ pi} $ nakładania się.

Wikipedia mówi:

Jednak w benzynie orbitale p są zniekształcone, aby pomieścić potrójne wiązanie w układzie pierścieni, zmniejszając ich skuteczne nakładanie się.

To nie ma dla mnie sensu - dlaczego normalne, równoległe nakładanie się $ \ ce {p \ pi-p \ pi} $ nie może zostać "umieszczone" w systemie.

Więc co to jest powód zniekształconej obligacji $ \ pi $ w benzyne?

Nie przeszkadzają mi odpowiedzi zawierające trochę teorii QM / MO.

Jeden odpowiedź:
#1
+10
F'x
2012-05-08 18:40:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Po pierwsze, Wikipedia tak naprawdę nie mówi, jaki jest zakres tej zmiany. Tutaj nałożono cząsteczkę benzenu i benzyny (własne obliczenia HF, nie pytaj o szczegóły):

enter image description here

Atomy węgla zaangażowane w potrójne wiązanie są przemieszczone o mniej niż $ \ pu {0,2 Å} $. W benzenie mamy taki poziom obliczeń:

  • $ \ ce {C – C} $ odległość = $ \ pu {1.39 Å} $
  • $ \ ce {C – H} $ odległość = $ \ pu {1,08 Å} $
  • $ \ ce {C – C – C} $ angle = $ 120 ^ \ circ $

będąc w benzynie mamy:

  • $ \ ce {C – C} $ triple bond = $ \ pu {1.22 Å} $
  • other $ \ ce {C – C} $ obligacje = $ \ pu {1.38 Å} $ (prawie wszystkie równe)

Tak więc, tylko dlatego, że potrójne wiązanie jest silniejsze, odległość zostanie skrócona, a benzyne struktura jest zniekształcona.

Jeśli chodzi o orbitale, cóż, orbitale p atomów węgla zaangażowanych w potrójne wiązanie są „naturalnie” skierowane w kierunku miejsca, w którym znajdowałyby się wodory. Niewielkie zniekształcenie systemu jest możliwe i rzeczywiście jest to dowód powyżej na strukturze, ale nie będą one równoległe, ponieważ zbytnio zakłóciłoby to strukturę i zmniejszyło wiązanie $ \ sigma $. Jest to więc konkurencja między: uczynienie nowych orbitali „bardziej równoległymi” zwiększa nakładanie się, ale osłabia układ wiązania $ \ sigma $, który jest znacznie silniejszy. W związku z tym, podczas gdy występują pewne zniekształcenia, pozostajesz głównie blisko orbitali typu benzenu.

„zaburzyć strukturę” - to właśnie chciałem wiedzieć… Ale myślę, że to rozumiem - w zasadzie reszta pierścienia musiałaby się zniekształcić i to jest Bardzo Zła Rzecz, prawda? (Poczekam chwilę, zanim to zaakceptuję, niech inni odpowiedzą)


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...