Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 36 стр.

орбиталями обоих соседних атомов углерода. В результа-     шестиугольником встроенной окружностью. Физический
те перекрывания всех шести р –орбиталей образуются два     смысл этой формулы – равномерное распределение элек-
непрерывных электронных облака (в форме бублика), одно     тронной плотности, которая выражает равномерность всех
из которых лежит выше , а другая – ниже плоскости ато-     связей в бензоле, что подтверждено рентгеноструктурным
мов углерода.                                              методом. Химические свойства бензола соответствуют
                                                           этой структуре.
                                                                                 Несмотря на делокализацию π- электр.
                                                                                 удерживаются не столь жестко, как σ-
                                                                                 электроны, поэтому π- электроны под-
                                                           даются атаке электрофильных (кислых) реагентов, что при-
                                                           водит к замещению с сохранением ароматического характе-
                                                           ра бензольного кольца.
Рис. 18 - Молекула бензола. π –Облака расположены выше        С теоретической точки зрения для того, чтобы органиче-
                и ниже плоскости цикла                     ское соединение было ароматическим, в его молекуле
   Такое изображение является грубой попыткой графи-       должна содержаться плоская циклическая система делока-
ческим способом передать идею, что данная пара элек-       лизованных π- электронов в количестве 4п+2, при п=
тронов может служить для связывания более двух ядер.       0,1,2,3,4 и т.д. (правило Хюккеля). Например, при п=1 ко-
Именно способность π- электронов участвовать в несколь-    личество π- электронов равняется 6, это соответствует са-
ких связях, подобная делокализация электронов и приво-     мому бензолу, при п=2 количество π- электронов 10, это со-
дит к образованию более прочных связей и более стабиль-    ответствует нафталину. При п=3 количество π- электронов
ных молекул. Поэтому термин энергия делокализации
                                                           14, это соответствует антрацену. Количество π- электронов
используется вместо термина энергия резонанса. Отсюда,
                                                           – 6 также соответствует гетероциклическим соединениям:
энергия резонанса 36 ккал/м в рамках орбитального под-
                                                           фурану, пирролу, тиофену (см. гетероциклы).
хода будет называться энергией делокализации. Это со-
                                                                2.9.2. Понятие ароматичность составляет целый ком-
вершенно новое качественное состояние, проявление вза-
                                                           плекс особенностей бензольной системы: это, прежде всего,
имного влияния атомов в молекуле. Надо отметить, что
                                                           электронная структура бензола, кислотный характер окси-
орбитальный подход позволяет показать важность того,
                                                           производных, слабый основный характер аминов аромати-
что бензол представляет собой плоскую молекулу, потому
                                                           ческого ряда, малая реакционная способность галогенпро-
что тригональные углы связей (sp2) в точности равны углу
                                                           изводных ряда бензола и, наконец, закономерности в реак-
1200 правильного шестиугольника. Подобное плоское
                                                           циях замещения. Электронная структура бензола нами рас-
строение делает возможным перекрывание р- орбиталей в
                                                           смотрена. Рассмотрим последующие особенности произ-
обоих направлениях, что приводит к делокализации и ста-
                                                           водных:
билизации. В настоящее время, с точки зрения орбиталь-
                                                              1. Ярковыраженный кислотный характер оксипроизвод-
ного подхода, молекула бензола изображается плоским
                                                           ных.

                         74                                                              75