Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

74 75
химических методов анализа были сделаны ряд открытий,
подтверждающие структуру Кекуле, стабильность кольца,
ответ на вопрос – почему для бензола идут в первую оче-
редь реакции замещения и др.
1. Формулой Кекуле, несмотря на ее недостатки, хими-
ки пользовались вплоть до 1945 г. в рамках теории резо-
нанса.
Некоторые принципы теории резонанса:
а) если молекула может быть представлена двумя или
более структурами, которые отличаются только распреде-
лением электронов, в которых атомы и ядра расположены
одинаково, то становится возможным резонанс. Молекула
представляет собой гибрид этих структур и не может быть
представлена ни одной из них. Каждая структура вносит
свой вклад в гибрид.
б) если резонансные структуры содержат примерно
одинаковые количества энергии, то резонанс будет
существенным. Чем устойчивее структура, тем больше ее
вклад.
в) резонансный гибрид устойчивее (стабильнее), чем
любая структура. Чем ближе по устойчивости структуры,
тем больше энергия резонанса. Для бензола она равна 36
ккал/моль (150
×10
3
кДж/м). В результате такой стабилиза-
ции бензол обладает особым ароматическим свойством.
2. Так, теплоты гидрирования и сгорания бензола
меньше, чем это следовало ожидать. Было уже известно,
что при гидрировании этилена выделяется 28,6 ккал/моль
(117,23
•10
3
Дж):
H
2
/Ni
СН
2
=СН
2
Æ CH
3
-CH
3
На основании этого провели следующие исследования:
∆H=-28,6(117,23•10
3
кДж/м)
∆H=-55,4
Ожидаемая величина:
2 × (-28,6)=-57,2
(231,95•10
3
кДж/м)
∆H=-49,8
Ожидаемая величина:
3 × (-28,6)=-85,8
Для бензола теплота гидрирования ожидалась, что она
будет в три раза превышать теплоту гидрирования цикло-
гексена и будет равна 85,5 ккал/м (359,19
•10
3
кДж/м), на
самом деле на 36 ккал/м (150,72 кДж/м) меньше ожидаемого
значения. Это наглядно можно изобразить на схеме:
Рис. 15 - Теплоты гидрирования и устойчивости бензола,
циклогексадиена и циклогексена
I
II
+ H
2
Ni
циклогексен
+2H / Ni
2
циклогексадиен-1,3
+3H /Ni
2
химических методов анализа были сделаны ряд открытий,                      H2/Ni
подтверждающие структуру Кекуле, стабильность кольца,            СН2=СН2 Æ        CH3-CH3
ответ на вопрос – почему для бензола идут в первую оче-      На основании этого провели следующие исследования:
редь реакции замещения и др.
   1. Формулой Кекуле, несмотря на ее недостатки, хими-                        Ni      ∆H=-28,6(117,23•103
ки пользовались вплоть до 1945 г. в рамках теории резо-                 + H2                      кДж/м)
нанса.                                                          циклогексен
   Некоторые принципы теории резонанса:                                                ∆H=-55,4
   а) если молекула может быть представлена двумя или                   +2H2/ Ni       Ожидаемая величина:
                                                                                       2 × (-28,6)=-57,2
                                                                                       (231,95•103 кДж/м)
                                                                циклогексадиен-1,3
                     I          II                                     +3H2 /Ni        ∆H=-49,8
                                                                                       Ожидаемая величина:
более структурами, которые отличаются только распреде-                                 3 × (-28,6)=-85,8
лением электронов, в которых атомы и ядра расположены
одинаково, то становится возможным резонанс. Молекула          Для бензола теплота гидрирования ожидалась, что она
представляет собой гибрид этих структур и не может быть    будет в три раза превышать теплоту гидрирования цикло-
представлена ни одной из них. Каждая структура вносит      гексена и будет равна 85,5 ккал/м (359,19 •103 кДж/м), на
свой вклад в гибрид.                                       самом деле на 36 ккал/м (150,72 кДж/м) меньше ожидаемого
   б) если резонансные структуры содержат примерно         значения. Это наглядно можно изобразить на схеме:
одинаковые количества энергии, то резонанс будет
существенным. Чем устойчивее структура, тем больше ее
вклад.
   в) резонансный гибрид устойчивее (стабильнее), чем
любая структура. Чем ближе по устойчивости структуры,
тем больше энергия резонанса. Для бензола она равна 36
ккал/моль (150×103 кДж/м). В результате такой стабилиза-
ции бензол обладает особым ароматическим свойством.
   2. Так, теплоты гидрирования и сгорания бензола
меньше, чем это следовало ожидать. Было уже известно,
что при гидрировании этилена выделяется 28,6 ккал/моль
(117,23 •103 Дж):                                           Рис. 15 - Теплоты гидрирования и устойчивости бензола,
                                                                         циклогексадиена и циклогексена


                         74                                                             75

Страницы