Правило Гюккеля: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
м Додав джерело, з якого перемалював схему
мНемає опису редагування
Рядок 3:
== Правило ==
[[Циклічні сполуки|Моноциклічна]] плоска (або майже плоска) сполука, що має <math>(4 n + 2)</math> циклічно кон'югованих [[Пі-зв'язок|π-електронів]] (''n''&nbsp;=&nbsp;0,&nbsp;1,&nbsp;2,..'')'', має високу стабільність і називаєтьтся ароматичною.<ref>{{Cite book|title=[[IUPAC]]. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")|last=A. D. McNaught
A. Wilkinson|first=|year=1997|publisher=Blackwell Scientific Publications|location=Oxford|pages=|language=en|doi=10.1351/goldbook|isbn=0-9678550-9-8}}</ref> Відповідно, плоска молекула з циклічно кон'югованими <math>(4 n)</math> π-електронів є нестабільною й називається [[Антиароматичність|антиароматичною]].
 
Теоретично, ''n'' може дорівнювати нулю або будь-якому цілому числу більше нуля, але практичні приклади відомі лише для значень ''n''&nbsp;=&nbsp;0 до приблизно ''n''&nbsp;=&nbsp;6.<ref>{{Cite book|title=Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.)|last=March|first=Jerry|year=1985|publisher=Wiley|location=New York|pages=|language=en|isbn=0-471-85472-7}}</ref>
Рядок 11:
== Приклади ==
 
=== [[Анулени]] ===
Класичними сполуками, на прикладі яких демонструється правило Гюккеля, є [[анулени]]. Нижче представлені приклади ануленів та їх відповідність до правила Гюккеля (''n''&nbsp;=&nbsp;1&nbsp;— 4):<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/49902193|title=Organic chemistry : structure and function.|last=Vollhardt, K. Peter C.|date=2003|publisher=W.H. Freeman and Co|edition=4th ed.|location=New York|isbn=0-7167-4374-4|oclc=49902193}}</ref>
[[Файл:Annulenes Hückel rule example.svg|центр|безрамки|600x600пкс]]
Найважливішим прикладом ароматичної сполуки є [[бензен]], який має 6 π-електронів (''n'' = 1).
Рядок 25:
</gallery>
 
===[[Іон| Заряджені молекули]] ===
Ароматичні або антиароматичні властивості можуть проявляти не лише нейтральні молекули, але й іони циклічних [[Полієн|полієнів]]; при цьому циклічна делокалізація реалізується за рахунок пустих [[P-орбіталь|p-орбіталей]] (у випадку [[Карбокатіон|карбокатіону]]) або p-орбіталей з [[Електронна пара|вільною електронною парою]] (у випадку [[Карбаніон|карбаніону]]). Тобто, вільні електронні пари також приймають участь в делокалізації, тому рахуються разом з π-електронами. Вільні p-орбіталі в карбокатіонах, таким чином, надають 0 електронів до делокалізації.
 
Рядок 45:
 
== Обмеження й недоліки методу ==
Правило Гюкеля добре працює для моноциклічних сполук,<ref name="Roberts3">{{Cite journal|last=Roberts|first=John D.|last2=Streitwieser|first2=Andrew, Jr.|author-link2=|last3=Regan|first3=Clare M.|date=|year=1952|title=Small-Ring Compounds. X. Molecular Orbital Calculations of Properties of Some Small-Ring Hydrocarbons and Free Radicals|url=|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=74|issue=18|pages=4579–82|doi=10.1021/ja01138a038|via=}}</ref> але починає хибити у випадку конденсованих поліциклічних ароматів. Наприклад, нафталін та антрацен мають 10 та 14 π-електронів, а от ароматичні [[пірен]] (16 π-електронів) і коронен (24 π-електрона) вже не відповідають вимозі "«<math>(4 n + 2)</math>"». Альтернативно можна рахувати тільки ті електрони, що є моноциклічно кон'югованими (наприклад, тільки зовнішнє "«кільце"» коронену, яке має 18 π-електронів), але такий підхід можливий не в усіх випадках.
 
Однак, підхід "«''лічити тільки моноциклічно кон'юговані π-електрони''"» є дещо виправданим, що підтверджено теоретичними розрахунками.<ref>{{Cite news|title=Anisotropy of the Induced Current Density (ACID), a General Method To Quantify and Visualize Electronic Delocalization|last=Geuenich|last4=Herges|first4=Rainer|last3=Köhler|first3=Felix|last2=Hess|first2=Kirsten|first=Daniel|url=http://dx.doi.org/10.1021/cr0300901|issue=10|volume=105|pages=3758–3772|doi=10.1021/cr0300901|issn=0009-2665|date=2005-10|work=Chemical Reviews|language=}}</ref><gallery mode="packed" widths="200" heights="200">
Файл:Coronene aromaticity highlighted.svg|Моноциклічна делокалізація π-електронів у [[Коронен|коронені]] спостерігається поміж зв'язків, що помічені червоним
Файл:Porphine aromaticity highlighted.svg|Моноциклічна делокалізація π-електронів у [[Порфірини|порфіні]] спостерігається поміж зв'язків, що помічені червоним.
Рядок 54:
== Див. також ==
 
* [[Цикл Фроста]]
* [[Метод Гюккеля]]
* {{не перекладено|Концепт Мебіуса-Гюккеля ([[:en:Möbius–Hückel_concept||en]])|Möbius–Hückel_concept}}
* [[Ароматичність Мебіуса]]
* [[Ароматичність Бейрда]]
*
 
== Примітки ==
{{reflist}}
<references />
 
[[Категорія:Ароматичність]]
[[Категорія:Хімічні теорії]]