Орбиталь - углеродный атом
Cтраница 1
 |
Образование двух гибридных sp - орбиталей.| Схема ( качественная соотношения энергий атома углерода в основном состоянии, 5р3 - возбужден-ном состоянии, 5р3 - валентном состоянии. [1] |
Орбиталь углеродного атома в - этом рассуждении в электронную оболочку молекулы не включается. [2]
 |
Перестройка сопряженных двойных связей. [3] |
Эта форма гибридизации орбиталей углеродного атома, изображенная на рис. 197, сохраняет две р-орбитали, расположенные под прямым углом и получает две гибридные орбитали, расположенные по одной оси, перпендикулярной к плоскости, образованной р-орбиталями. [4]
Отсюда неизбежно уменьшение степени перекрывания орбиталей углеродных атомов. Но в рассмотрении Коулсона - Моффита для циклопропана рассматривается модель несколько лучшая, чем та, для которой принимается тетраэдрическая гибридизация углерода нормального типа. [6]
Первая орбиталь может комбинироваться с хр2 - орбиталью углеродного атома, при котором происходит замещение, и вторая орбиталь - с pz-op бита лью этого атома углерода. Такое описание допускает большую степень свободы в активированном комплексе и согласуется как с синхронным одностадийным, так и с двустадий-ным механизмом. Наблюдается очень хорошее согласие с экспериментально найденными значениями энергий активации и свободных энергий. [7]
Однако невозможно изменить валентный угол ССС, не изменяя одновременно гибридизацию орбиталей углеродного атома, направленных в сторону атома кислорода. При валентном угле, меньшем 120, содержание s - компоненты в этой орбитали должно было бы увеличиваться и соответственно длина связи СО должна была бы уменьшаться. Многие химики предпочитают интерпретировать изменения vCO при изменении размеров цикла именно с этой точки зрения. Хелл и Збинден [36] составили таблицы многочисленных данных для циклических систем, на основании которых пришли к заключению, что наблюдаемые значения частот довольно хорошо коррелируются с величинами скоростей гидролиза и что изменение гибридизации является основным фактором в изменении частот. Дешемпс [37] пришел к аналогичному выводу, сравнивая значения vCO фульвеновых кетонов с порядком связи, вычисленным по методу ЛКАО2, хотя он указал также на некоторые расхождения, которые не могут быть объяснены с помощью этого метода. [8]
Для усвоения последующих глав необходимо знание различных типов углерод-углеродных связей, особенно р3 - орбиталей насыщенных атомов углерода, sp2 орбиталей двойных углерод-углеродных связей и sp орбиталей углеродного атома, связанного тройной связью, а также природы негибридизованных s - и р-орбиталей и всех способов взаимного перекрывания всех типов атомных орбиталей с образованием о - и я-молекулярных орбиталей. В комплекс этих знаний должно входить описание углов, характерных для sp3 -, sp2 - и s / 7-связей. Следует осмыслить способы написания молекулы в виде резонансного гибрида двух или большего количества возможных предельных структур, а также влияние резонанса на устойчивость. Далее будут широко использоваться стереохимические данные, включая оптическую активность, цис-транс-изомерию и конформационный анализ. [9]
В соединениях типа СНЦ все связи идентичны. Отсюда и был сделан вывод о таком взаимодействии орбиталей углеродного атома, которое приводит к гибридизации. В зависимости от природы соединения гибридизация может быть sp -, sp2 - и 5р3 - типа. [10]
Этиленовые связи характеризуются тригонально гпбридизованным атомом углерода; в этом состоянии последний обладает тремя однократно занятыми р2 - орбиталями, способными к образованию связей, оси которых лежат в одной плоскости под углом 120 друг к другу, в то время как перпендикулярно к этой плоскости располагается однократно занятая рг-орбиталь. Перекрывание двух коаксиальных гибридных орби-талей двух углеродных атомов приводит к образованию а-связи, и в положении с минимумом энергии происходит насколько это только возможно полное перекрывание р - орбиталей соседних углеродных атомов; при этом осуществляется л-связь. В каждом случае в электронных парах, образующих связь, спины электронов антипараллельны. Для достижения максимального перекрывания в л-орбиталях требуется, чтобы оставшиеся четыре гибридные связи, соединенные с концевыми группами, насколько это возможно, лежали в одной плоскости. Вращение вокруг центральной о-связи поэтому затруднено, причем источником барьера вращения является последующее снижение перекрывания я-орбиталей. [11]
Этиленовые связи характеризуются тригонально гибридизованным атомом углерода; в этом состоянии последний обладает тремя однократно занятыми р2 - орбиталями, способными к образованию связей, оси которых лежат в одной плоскости под углом 120 друг к другу, в то время как перпендикулярно к этой плоскости располагается однократно занятая р - орбиталь. Перекрывание двух коаксиальных гибридных орби-талей двух углеродных атомов приводит к образованию а-связи, и в положении с минимумом энергии происходит насколько это только возможно полное перекрывание р - орбиталей соседних углеродных атомов; при этом осуществляется л-связь. В каждом случае в электронных парах, образующих связь, спины электронов антипараллельны. Для достижения максимального перекрывания в л-орбиталях требуется, чтобы оставшиеся четыре гибридные связи, соединенные с концевыми группами, насколько это возможно, лежали в одной плоскости. Вращение вокруг центральной а-связи поэтому затруднено, причем источником барьера вращения является последующее снижение перекрывания л-орбиталей. [12]
Например, комплексные соединения серебра с олефинами образуются путем перекрывания свободной Ss-орбитали серебра и заполненной 2 / ж-орбитали оле-фина ( и-связь) и за счет я-связи, образованной 2ря - несвязыва-ющей орбиталью олефина, взаимодействующей с заполненной d - орбиталыо серебра. При стерео-специфической полимеризации бутадиена образуется комплекс мономер - металл [136] за счет я-электронов двойной связи бутадиена и d - орбиталей металла, а также за счет перекрывания d - op - биталями металла несвязывающих орбиталей углеродных атомов двойной связи. [13]
 |
Молекула этана. [14] |
Атомы углерода в этой молекуле тоже тетраэд-рические, как и в метане. В этане одна из sp - гибридизованных ор-биталей углерода перекрывается с другой такой же орбиталью ито-рого углеродного атома, образуя О-связь. Если атомы связаны только о-связью, то говорят, что между ними одинарная ( или простая) связь. Вокруг одинарной связи, как было указано выше, возможно вращение. При вращении вокруг простой С-С связи молекулы этана изменяется взаимное расположение атомов водорода. [15]
Страницы: 1 2