Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Оценка распределения электронной плотности в молекулах орг в-в. Способы передачи электронного влдияния атомов



Валентные состояния атомов углерода.Образование связей.

Атом С им-т заряд +6.

1s22s22px12py12pz0

На последнем энергетическом уровне атома углерода содержится 4 электрона, два из которых занимают 2s- орбиталь, имеющую сферическую форму, а два электрона занимают 2р-орбитали, имеющие гантелеподобную форму. При возбуждении один электрон из 2s-орбитали может переходить на одну из вакантных 2р-орбиталей. Этот переход требует некоторых энергетических затрат (403 кДж/моль). В результате возбужденный атом углерода имеет 4 неспаренных электрона и его электронная конфигурация выражается формулой 2s12p3

Возбужденный углерод: 1s22s12px12py12pz1

Гибридизация –явление взаимод-я м\у собой молекулярных орбиталей, близких по энергии и имеющих общие элементы симметрии, с обр-ем гибридных орбиталей с более низкой энергией.

sp3-гибридизация(1 валентное состояние углерода): харак-на для гомологического ряда метана.

Угол 109,28.

Химические связи, возникающие в метане м\у атомами углерода и водорода отн-ся к типу δ-связей (sp3-s-связь). σ-связи м\у углеродом и водородом обр-ны sp3-гибридными облаками углерода и облаками водорода. Главное отличие σ-связей от др состоит в том,что перекрывание орбиталей осущ-ся вдоль линии,соединяющей ядра атомов.

sp2-гибридизация (2 валентное состояние атома углерода):обр-ся при взаимод-и двух р-орбиталей (рx и py) и s-орбитали, причем образовавшиеся sp2-орбитали лежат в одной плоскости и обр-т угол 120°. Харак-на для гомологического ряда этилена.

 

 

Двойная связь обр-на гибридизованными sp2-орбиталями, а п-связь обр-на негибридизованными р-орбиталями.

sp-гибридизация (3 валентное состояние атома углерода): обр-ся при взаимод-и s-орбитали с px-орбиталью.

Для sp-гибридизации хар-на линейная ориентация молекулярных орбиталей. Хар-на для гомолог-го ряда ацетилена. σ-связь обр-на гибридным sp-облаком углерода в одной плоскости, а 4 p-электронных облака обр-т две п-связи во взаимоперпендикулярных плоскостях.



 

 

Оценка распределения электронной плотности в молекулах орг в-в. Способы передачи электронного влдияния атомов.

 

Все составляющие молекулу атомы нах-ся во взаимосвязи и испытывают взаимное влияние. Это влияние передается, в основном, ч\з систему ковалентных связей, с пом\ю т.н. электронных эффектов.Электронными эффектами наз-т смещение электронной плотности в мол-ле под влиянием заместителей.

Атомы, связанные полярной связью, несут частичные заряды, обозначаемые греческой буквой "дельта" (δ). Смещение электронной плотности по цепи простых С-С связей наз-ся индуктивным эффектом и обозначается I.

Индуктивный эффект передается по цепи с затуханием. Направление смещения электронной плотности всех s -связей обозначается прямыми стрелками.

В завис-ти от того, удаляется ли электронная плотность от рассматриваемого атома углерода или приближается к нему, индуктивный эффект называют отрицательным (-I) или положительным (+I). Знак и величина индуктивного эффекта определя­ются различиями в электроотрицательности между рассматриваемым атомом углерода и группой, его вызывающей.

Атом, "оттягивающий" электронную плотность s-связи в свою сторону, приобретает отрицательный заряд δ-. При рассмотрении пары атомов, связанных ковалентной связью, более электроотрицательный атом, оттягивающий на себя атомы наз-ют акцептором, он обладает отрицательным индуктивным эффектом. Его партнер по s-связи соответственно будет иметь равный по величине дефицит электронной плотности, т.е. частичный положительный заряд δ+, будет наз-ся донором, обладает положительным индуктивным эффектом.



 

 

+I-эффект проявляют алифатические углеводородные радикалы, т.е. алкильные радикалы (метил, этил и т.д.). Большинство функциональных групп проявляют -I-эффект: галогены, аминогруппа, гидроксильная, карбонильная, карбоксильная группы.

Индуктивный эффект проявляется и в случае, когда связанные атомы углерода различны по состоянию гибридизации.

 

 

Влияние заместителя на распределение электронной плотности, передаваемое по p-связям, называют мезомерным эффек­том (М). Мезомерный эффект также может быть отрицательным и положительным. В структурных формулах его изображают изогнутой стрелкой, начинающейся у центра электронной плотности и завершающейся в том месте, куда смещается электронная плотность.

Сопряжение-явление обр-я з-электронного облака, общего для 3 или более С атомов.

 

Наличие электронных эффектов ведет к перераспределению электронной плотности в молекуле и появлению частичных заря­дов на отдельных атомах. Это определяет реакционную способность молекулы.

 


Просмотров 1481

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!