Органическая химия. Часть II. Арены. Галогенпроизводные угле-водородов - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЯГТУ | Ярославль

Составители: 

Рубрика: 

4
Вывод об устойчивости ароматической системы следует из срав-
нения теплот гидрирования одного моля 1,3,5-циклогексатриена, со-
держащего три независимые двойные и три простые связи. Можно
ожидать, что теплота гидрирования 1,3,5-циклогексатриена будет рав-
на утроенной теплоте гидрирования одного моля циклогексена:
120,4 × 3 =361,2 кДж.
Циклогексен
Циклогексан
+ H
2
+
Pt
H
120,4 кДж
+ 3H
2
+ 361,2 кДж
Pt
Гипотетический
1,3,5-циклогексатриен
H
Циклогексан
Однако экспериментальная теплота гидрирования одного моля
бензола составляет 209 кДж, что на 152 кДж меньше. Следовательно,
бензол беднее энергией, чем гипотетический 1,3,5-циклогексатриен.
Эта энергия называется энергией резонанса. Стабилизация за счет
энергии резонанса является причиной термодинамической устойчи-
вости.
В бензоле каждый атом углерода находится в sp
2
-состоянии и свя-
зан тремя
σ
-связями с двумя атомами углерода и одним атомом водо-
рода. Атомы углерода и водорода лежат в одной плоскости. Четвертый
валентный электрон атома углерода находится на 2p-орбитали, пер-
пендикулярной плоскости молекулы. Эти p-орбитали состоят из двух
одинаковых долей, одна из которых лежит выше, другая - ниже плос-
кости кольца. 2р
-орбиталь каждого атома углерода перекрывается с
2р-орбиталями обоих соседних атомов углерода. В результате образу-
ется замкнутая шести-
π
-электронная система в виде двух бубликов,
один из которых лежит выше, а другой ниже плоскости правильного
шестиугольника (рис. 1.1а).
Благодаря коллективному взаимодействию всех шести
π-электронов происходит выравнивание углерод-углеродных связей по
длине и кратности: длина всех связей С-С в бензоле (0,1399 нм) явля-
ется средней между длиной двойной связи
в алкенах (0,134 нм) и рас-
четным значением длины простой связи =С−C=(0,148 нм) (рис. 1.1б).
Вторым следствием коллективного
π
-электронного взаимодействия

Страницы