Бутадиен-1,3 представляет собой простейшую π - π -сопряженную систему. Все четыре атома углерода находятся в sp2-гибридном состоянии(формула А)
1 2 3 4 …… …………..
СН2=СН-СН=СН2 бутадиен-1,3 СН2-СН- СН-СН2
(А) (Б)
На участке сопряжения возможно взаимодействие негибридных р-электронов. Возникает делокализованная связь(условно обозначена. пунктирной линией над участком сопряжения, формула Б).
Делокализованная связь-это ковалентная связь, в которой π –электронная
плотность не локализована между двумя соседними р-орбиталями, а распределяется по всей π -орбитальной системе.
Только сопряжение создает возможность делокализации.
Какие имеются доказательства существования делокализованной системы в бутадиене?
1.Изменяется длина связей и геометрия молекулы. Связи С1-С2 и С3-С4 становятся длиннее по сравнению с двойной связью в этене, а связь С2-С3 короче по сравнению с одинарной связью этана. Делокализация всегда сопровождается стремлением к выравниванию длин связей на участке сопряжения. Атомы на участке сопряжения располагаются в одной плоскости.
2.Реальная теплота гидрирования(присоединение водорода) меньше по сравнению с расчетной. Это означает, что энергия соединения меньше теоретически расчетной.
Выигрыш в энергии, получаемый в результате сопряжения, называется энергией сопряжения.
3.Изменяются химические свойства бутадиена-1,3. Возникает возможность присоединения брома в условиях ионной реакции в растворе при температуре 400 С по краям сопряженной цепи (присоединение по правилу 1,4 к бутадиену 1,3).
СН2=СН-СН=СН2 + Br 2 —> СН2 Bг-CH=CH-CH 2Br
1,4- дибромбутен-2
Циклические сопряженные системы. Ароматичность
Ключевые слова
Ароматическое соединение. Ароматичность. Ароматический секстет. Гетероциклическое соединение. Карбоциклическое соединение. Пиримидиновый атом азота. Пиррольный атом азота. Правило Хюккеля. Циклическая сопряженная система. Циклы π –избыточные, π –недостаточные (дефицитные). Энергия делокализации(энергия резонанса).