CowperKettle
2016-04-27 20:50:00 UTC
W pirolu samotna para elektronów należąca do azotu jest częścią pierścienia aromatycznego. Jednak w pirydynie jest częścią orbitalu zhybrydyzowanego sp2. Dlaczego nie może być w orbitalu p i brać udział w pierścieniu aromatycznym?
Mam na myśli, dlaczego samotna para w pirolu nie może znajdować się na orbitalu p, z hybrydyzacją sp2 orbital (który nie jest z niczym związany) mający pojedynczy elektron?
Nie mówię o atomie azotu, który ma dwa orbitale p uczestniczące w pierścieniu aromatycznym. To byłoby dziwne. Zastanawiam się, dlaczego istniejący p-orbital N nie może przenosić dwóch elektronów, tak jak w pirolu.
P.S. Powiązane pytanie z bardzo interesującą odpowiedzią: sp2-hybpidyzacja w pirydynie i pirolu
Ponieważ istnieje ** już ** $ p $ orbital azotu, który bierze udział w pierścieniu aromatycznym. Nie możesz mieć dwóch orbitali $ p $ na jednym atomie skierowanych w tym samym kierunku. I nie możesz mieć orbitalnego udziału w ringu, jeśli jest zorientowany inaczej.
@IvanNeretin Należy zamienić to na odpowiedź. Podsumowuje prawie wszystko, co można tutaj powiedzieć.
Reguła Huckela wymaga, aby w pierścieniu znajdowały się 4n + 2 pi elektronów. Każdy węgiel daje jeden, co daje łącznie 5 węgli. Jeśli twoja samotna para azotu znajduje się w pierścieniu, będziesz miał siedem elektronów pi. 7 $ \ neq 4n + 2 $ za $ n \ in \ mathbb {Z} $
@orthocresol - czy to tylko po to, by spełnić regułę Huckela? I to samo dotyczy pirolu - nie może wystawać samotnej pary, ponieważ w ten sposób zostanie przerwany pierścień aromatyczny, więc musi użyć samotnej pary w pierścieniu aromatycznym?
Jeśli twoja samotna para jest skierowana w górę, gdzie byłby twój _istniejący_ orbital p na N? O to mi chodzi, i to przed policzeniem elektronów dla Huckela.
@IvanNeretin - na początku źle sformułowałem swoje pytanie. Chodziło mi wyłącznie o to, dlaczego samotna para nie może zamiast tego znajdować się na tej orbicie p skierowanej w górę - zamiast w jej prawdziwej pozycji, czyli na orbicie sp2.
Tak, fakt, że umieścisz jeden elektron na orbicie p i dwa na orbicie sp2, ma na celu wyłącznie spełnienie reguły Huckela. W przypadku pirolu są tylko cztery inne węgle, z których każdy dostarcza po jednym elektronie, a zatem azot musi oddać dwa własne, aby osiągnąć 4 dolary + 2 dolary. Jeśli samotna para wystaje, pierścień aromatyczny nie zostałby „zakłócony”. Pierścień po prostu nie byłby aromatyczny. Ponadto orbital sp2 w pirolu jest związany z wodorem 1s.
Cóż, w takim razie zasada Huckela jest w porządku. Ponadto, gdybyś miał parę na $ p $, miałbyś niesparowany elektron na tym $ sp ^ 2 $, co nie jest miłe.
Uff! W końcu mam odpowiedź. (0: Brawa dla Huckela, dzięki, Ortho i Ivan.
Należy odpowiedzieć na własne pytanie, aby było przydatne dla przyszłych użytkowników.
Może okazać się przydatne? http://www.chem.ucla.edu/~harding/tutorials/lone_pair.pdf
Możliwy duplikat [sp² zhybrydyzowanego orbitalu] (http://chemistry.stackexchange.com/questions/27309/sp%c2%b2-hybridized-orbital)
@Mithoron - Przeczytałem tę odpowiedź kilka razy przed wysłaniem mojego pytania. To było bardzo interesujące, ale tylko mnie zaciekawiło, ponieważ nie ma w nim wyjaśnienia co do pozycji samotnej pary.
@Mith Myślę, że pytanie jest bardzo powiązane, ale nie jest naiwne.