یافتن بهترین (و دومین-بهترین) ساختارهای تشدید با استفاده از الکترونگاتیوی

آخرین باری که در مورد ارزیابی ساختارهای تشدید صحبت کردم، صادقانه بگویم، مولکول ها بسیار ساده بودند. ارزیابی ساختارهای تشدید اتن، آلیل کربوکاتیون، و آلیل کاربانیون با برخی از ساختارهای پیچیده‌تر که در یک دوره معمولی مشاهده خواهید کرد بسیار فاصله دارد.

بنابراین امروز بیایید با نحوه ارزیابی ساختارهای تشدید غیر معادل از پیوندهای پی شروع کنیم.

---

1. همیشه یک پیوند پی را بشکنید تا الکترون ها را روی اتم های الکترومنفی تر قرار دهید.

بنابراین امروز فکر کردم در مورد وضعیت (بسیار رایج تر) زمانی که شما یک پیوند π بین دو اتم غیرمشابه دارید صحبت کنم. فرم های رزونانس را در این موارد چگونه ارزیابی می کنید؟

ما باید به استفاده از چوب اندازه گیری دوستانه قدیمی خود، الکترونگاتیوی برای این کار برگردیم. در اینجا درس اصلی ساختارهای تشدید است که امروز ارزیابی خواهیم کرد.

امیدوارم این تا حدی منطقی باشد! فرم های رزونانس باردار نسبت به فرم های رزونانس خنثی پایداری کمتری دارند. بنابراین اگر ما به طور مطلق باید یک فرم تشدید باردار تشکیل دهیم، منطقی است که بار منفی را روی اتم قرار دهیم که به بهترین وجه قادر به تثبیت آن است. چگونه بفهمیم کدام اتم ها بار منفی را بهتر تثبیت می کنند؟ خوب، یک جدول pKa ایده واقعا خوبی به شما می دهد. اما فراتر از آن، اگر به پنج عامل کلیدی مؤثر بر اسیدیته نگاه کنید، یکی از مهمترین عوامل الکترونگاتیوی یک اتم است. به هر حال، الکترونگاتیوی در نهایت معیاری برای سنجش است یک اتم تا چه حد قادر به تثبیت بار منفی است.

2. بهترین ساختارهای تشدید استون (پروپانون) چیست؟

بنابراین، امیدواریم با بررسی این سه مثال، جای تعجب نباشد که دومین اشکال رزونانسی، آنهایی هستند که بار منفی به اتم الکترونگاتیو تر ختم می شود.

بیایید با بررسی یک ترکیب کربونیل ساده، استون (2-پروپانون) شروع کنیم.

اگر به “حرکت”های فلش منحنی ممکن برای ترسیم اشکال تشدید این مولکول نگاه کنیم، دو احتمال وجود دارد. در اولین امکان، یک فلش از پیوند π به اتم اکسیژن می کشیم و یک بار منفی روی اکسیژن وارد می کنیم و یک بار مثبت روی کربن باقی می گذاریم.

در مرحله دوم، کربن را منفی می کنیم و یک بار مثبت روی اکسیژن باقی می گذاریم. نه تنها یک بار مثبت روی اکسیژن وجود دارد، بلکه کمتر از یک اکتت کامل دارد. این یک وضعیت به شدت ناپایدار است.

بنابراین، امیدواریم که واضح باشد که شکل تشدید که در آن بار منفی بر روی اکسیژن وجود دارد، دومین فرم تشدید برتر در کنار شکل خنثی است، و شکل تشدید که در آن بار منفی روی کربن وجود دارد، ناچیز است. آزمایش این را ثابت می کند. محاسبات چگالی بار روی استون نشان می‌دهد که کربن الکترومثبت و اکسیژن الکترونگاتیو است، مطابق آنچه ما از تفاوت‌های الکترونگاتیوی انتظار داریم. بنابراین این مولکول را می توان ترکیبی از بهترین و دومین اشکال تشدید در نظر گرفت.

3. بهترین ساختارهای تشدید این ایمین چیست؟

به همین ترتیب، رزونانس برای ایمین زیر رفتار مشابه شکل می گیرد. همانطور که انتظار می رود، محاسبات چگالی الکترون برای این ایمین نشان می دهد که چگالی بار مثبت قابل توجهی روی کربن و چگالی بار منفی زیادی روی نیتروژن وجود دارد. همانطور که انتظار دارید، شکل تشدید که در آن بار منفی روی کربن وجود دارد، وزن بسیار کمی دارد.

4. بهترین ساختارهای تشدید یون استات کدامند؟

در نهایت به یون استات می رسیم که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم. مجدداً، دومین شکل رزونانسی بهترین شکل این است که در آن یک بار مثبت روی کربن وجود دارد (و بدترین شکل آن جایی است که بار منفی داشته باشد).

5. قانون الکترونگاتیوی را برای تعیین ساختارهای تشدید “دومین-بهترین” برای این مولکول ها اعمال کنید.

با در نظر گرفتن این مثال‌ها، آیا می‌توانید این قانون را برای تعیین شکل‌های رزونانس «دومین بهترین» برای هر یک از این مولکول‌ها اعمال کنید؟

برای دیدن پاسخ، ماوس را اینجا نگه دارید یا روی این لینک کلیک کنید.

دفعه بعد به چند جزئیات بیشتر در مورد ارزیابی اشکال رزونانس بر اساس درس هایی که از اسیدیته و بازی می آموزیم می پردازم.

پست بعدی: ارزیابی فرم‌های تشدید (3) – محل قرار دادن هزینه‌های منفی