Benzolning rezonans modeli. Rezonanslar nazariyasining postulatlaridan biri shuki, agar biz molekulani yoki ionni ikki yoki undan ortiq tuzilishlar orqali ifodalay olsak, unda molekulani bitta yagona tuzilish orqali ifodalab bo’lmaydi. Bu yerda benzolning ko’pincha Kekule tuzilishlari deb ataluvchi, ikkita ekvivalent tuzlishlarining gibridi keltirilgan.
-
|
Benzol ikkita tuzilish orasidagi gibrid
|
Har bir Kekule tuzilishi gibridga bir xil xissa qo’shadi, shu sababdan S-S bog’lari oddiy xam emas, qo’sh bog’ ham emas, ularning orasidagi ko’rinishdir. Aniqki ushbu ikkala formulaning bittasi ham mavjud emas va demak haqiqiy tuzilish ikkalsaning superpozisiyasidir. SHunga qaramay kimyogarlar klassik Lyuvis qonuni va to’rt valentli uglerod tuzilishiga mos keluvchi bitta Kekule formulasini ishlatishadi.
Aromatiklik. Benzol va uning hosilalaridan tashqari ko’p turdagi molekulalar aromatik xarakter ko’rsatishadi; chunki ular ham yuqori to’yinmaganlik darajasiga ega, ammo adkenlarga xos bo’lgan birikish va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga kirishmaydi. Buni tushunish uchun kimyogarlar uzoq vaqt davomida aromatiklik xarakteri asosida yotuvchi prinsiplarni qidirishdi. 1930 yilda nemis fizik-kimyogari Erix Xyukkel ushbu muammoni yechishga muvaffaq bo’ldi.
Quyida Xьyukkelning mezonlari keltirilgan. Halqa aromatik bo’lishi uchun
1. Har bir atomida 2p orbital bo’lishi kerak.
2. Halqadagi barcha 2p orbitallar davomiy qoplanishi yoki deyarli davomiy qoplanishi uchun yassi yoki deyarli yassi bo’lishi kerak.
3. 2p orbitallarning siklik moslashuvida 2, 6, 10, 14, 18 va 4π elektronlarga ega bo’lishi kerak.
Benzolda ushbu mezonlar mavjud. U siklik, yassi, halqadagi har bir uglerod atomi 2r orbitalga ega va uning 2r orbitallarida 6π elektronlar (aromatik sekstet) mavjud.
Endi ushbu mezonlar aromatik bo’lgan bir qancha geterosiklik birikmalarga qo’llab ko’riladi. Piridin va pirimidin benzolning geterosiklik analoglari hisoblanishadi. Piridin molekulasida, benzolning SN guruxi azot atomiga almashgan va pirimidinda esa ikkita SN guruh azot atomlariga almashgan.
Har bir molekulada aromatiklik uchun Xьyukkelning mezonlarini uchratish mumkin: xar biri siklik va yassi, halqadagi barcha atomlap 2r orbitalga ega, π sistemada 6 elektronga ega. Piridinda azot sp2 gibridlangan va uning bo’linmagan juft elektronlari π sistemadagi 2r orbitallarga perpendikulyar joylashgan va shuning uchun ular π sistemaga kirishmaydi. Pirimidinda azot atomlaridagi bo’linmagan juft elektronlarning hech qaysisi π sistemaga kirmaydi. Piridinning rezonans energiyasi benzolnikidan biroz kamroq, ya’ni 134 kDj/molь (32.0 kkal/molь) ga teng. Pirimidinning rezonans energiyasi esa 109 kDj/molь (26.0 kkal/molь) ni tashkil qiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |