Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Конденсированные карбоциклические ароматические соединения

Ароматические свойства характерны и для конденсированных систем. Конденсированные карбоциклические соединения содержат два и более циклов, которые имеют общие пары атомов углерода:

В этих системах все атомы углерода находятся в состоянии ^-гибридизации, следовательно, a-скелет молекул плоскостной, а негибридные р-орбитали атомов углерода располагаются перпендикулярно к плоскости a-скелета и параллельно друг другу. Сопряжение замкнутое, в сопряжении участвуют 10 (нафталин) и 14 р-электронов (антрацен, фенантрен):

Число электронов, участвующих в сопряжении, удовлетворяет соотношению (2.3): N(e) = 10, гг = 2; N(e) = 14, п = 3. Следовательно, эти системы, подобно бензолу, проявляют ароматические свойства.

Небензоидные карбоциклические ароматические системы

Явление ароматичности присуще не только ненасыщенным шестичленным, но и трех-, четырех-, пяти- и семичленным циклам, в которых число электронов, участвующих в сопряжении, удовлетворяет правилу Хюккеля. Такие соединения называются небензоидными ароматическими соединениями. Они известны и подробно изучены. Однако ароматическими свойствами обладают не молекулы небензоидных ароматических соединений, а их ионные структуры. Так, среди возможных производных циклопропена:

удовлетворяет всем критериям ароматичности только циклопропенил-катион.

Циклопропен относят к неароматическим соединениям, так как у него нет сопряженной системы; циклопропенил-анион принадлежит к антиароматиче- ским соединениям, так как в сопряжении участвуют четыре электрона, т.е. не выполняется соотношение (2.3) N(e) = 4, п = 1/2; циклопропенил-радикал также является неароматическим соединением (сопряженная система включает в себя три электрона). Циклопропенил-катион является ароматической системой, так как в результате сопряжения на трех атомах углерода делокализованы два электрона, т.е. соотношение (2.3) выполняется: N(e) = Ап + 2 = 2, п = 0.

Среди производных циклопентадиена и циклогептатриена ароматическими системами являются циклопентадиенил-анион и циклогептатриенил-катион — катион тропилия, удовлетворяющие всем критериям ароматичности:

Поскольку сопряжение — это делокализация электронной плотности, то правильнее изображать катион тропилия так:

подчеркивая тем самым, что заряд принадлежит всей сопряженной системе.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>