Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

21.5: Застосування методу МО до 1,3-бутадієну

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    105979

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Для лікування\(\pi\) -електронної системи 1,3-бутадієну простою теорією МО ми поєднуємо чотири\(p\) вуглецеві орбіталі атомно-орбітальної моделі, такі як\(17\), щоб отримати чотири молекулярні орбіталі:

    Малюнок 21-8). Тому енергія делокалізації є\(\left( 4 \alpha + 4.48 \beta \right) - \left( 4 \alpha + 4 \beta \right) = 0.48 \beta\) або\(9 \: \text{kcal}\), припускаючи, що\(\beta = 19 \: \text{kcal}\). (Відповідний розрахунок VB дає делокалізацію в хорошій згоді як\(0.23 J\) або\(8 \: \text{kcal}\); Розділ 21-3D.)
    Малюнок 21-7: Енергії та схематичні зображення\(\pi\) молекулярних орбіталей 1,3-бутадієну. Якщо чотири електрони розміщені в двох найнижчих орбіталів, енергія\(\pi\) -електронів є\(2 \left( \alpha + 1.62 \beta \right) + 2 \left( \alpha + 0.62 \beta \right) = 4 \alpha + 4.48 \beta\). Схематичні зображення показують кількість фазових змін (вузлів) у кожній молекулярній орбіталі, а розміри атомних орбіталів малюються, щоб грубо представляти ступінь, в якій кожен сприяє кожній молекулярній орбіталі. Знову ж, енергія орбіталей збільшується зі збільшенням кількості вузлів.

    Ми можемо оцінити енергію стабілізації бутадієну з теплом гідрування, і корисно порівняти отримані значення з розрахунковою енергією делокалізації. Таким чином, теплота гідрування 1,3-бутадієну є\(57.1 \: \text{kcal}\), тоді як у етена є\(32.8 \: \text{kcal}\) і пропену\(30.1 \: \text{kcal}\). Якщо етен використовується як модельний алкен, енергія стабілізації 1,3-бутадієну становить\(\left( 2 \times 32.8 - 57.1 \right) = 8.5 \: \text{kcal}\), тоді як з пропеном як модель, це було б\(\left( 2 \times 30.1 - 57.1 \right) = 3.1 \: \text{kcal}\). Енергії зв'язку (табл. 4-3) в поєднанні з теплотою освіти при\(25^\text{o}\)\(\left( 26.33 \: \text{kcal} \right)\) дають енергію стабілізації\(5.0 \: \text{kcal}\).

    Малюнок 21-8: Енергії та схематичні зображення\(\pi\) молекулярних орбіталей локалізованого 1,3-бутадієну. Орбіталі - це\(\pi\) орбіталі двох ізольованих етенових зв'язків і загальної енергії\(\pi\) електронів\(4 \left( \alpha + \beta \right) = 4 \alpha + 4 \beta\).

    Дописувачі та авторства

    Template:ContribRoberts