Resonantsi teooria-Iidealistlik teooria B. orgaaniline keemiaLoodud XX sajandi 30s. American füüsik ja keemik L.g Gauling teda kooli ja vastu võetud mõned Bourgeois teadlased. See teooria ühines inglise füüsika Mesomeriuse teooria ja keemik K. IngOld 20-ndate keskpaigas, millel oli sama metoodiline alusResonantsi teooriana. Resonantsteooria kleendid (vt) Ei ole ette nähtud suurte vene keemikute molekulide keemilise ja dialektilise struktuuri materialistliku ja dialektilise teooria arendamiseks, uurides interatomite vahemaad, suundmenetlusi, aatomite vastastikku mõju molekuli Kiirus ja juhised keemilised reaktsioonid jne Nad püüavad läbida saadud andmed kvantmehaanikaTõesta, et Butlerova teooria on aegunud.

Subjektiivsete idealistlike kaalutluste põhjal leiutati resonantsi teooria kleendid paljude keemiliste ühendite kogumite rühmade "või" struktuuride "molekulide jaoks, mis ei kajasta objektiivset reaalsust. Vastavalt resonantsi teooriale on molekuli tõeline seisund väidetavalt tingitud nende fiktiivsete "riikide" või "struktuuride" resonants "," superpositsiooni "või" kehtestamisest "tulemus. Vastavalt Mesomeria Ingli teooriale peetakse mõnede molekulide tegelikku struktuuri kahe "struktuuri" vaheühendina vahemaks, millest igaüks ei vasta reaalsusele. Järelikult on resonantsi teooria agonally eitas võimalust väljendada paljude üksikute ainete molekuli tegelikku struktuuri ühe valemiga ja subjektiivse idealismi seisukohast tõendab, et seda väljendatakse ainult valemite kogumi järgi.

Resonantsi teooria autorid keelavad keemiliste seaduste objektiivsuse objektiivsust. Üks Paulingi üliõpilasi, J. Welland, näitab, et "struktuuride vahel on resonants on ainult vaimse konstruktsioonide" et "idee resonants on spekulatiivne kontseptsioon suuremal määral kui teised füüsilised teooriad. Ta ei kajasta ühtegi sisemised omadused Molekuli ise ja on matemaatiline viisil leiutatud füüsik või keemik oma mugavuse. " Seega rõhutab welland-i resonantsi ideede subjektiivse olemuse ja samal ajal väidab, et sellest hoolimata on resonantsi idee väidetavalt kasulik kaaluda kaalutavate molekulide tõelise seisundi mõistmiseks. Tegelikult ei saa mõlemad subjektiivsed teooriad (Mesomery ja resonants) olla tõelise keemilise teaduse eesmärgid - aatomite suhete peegeldus molekulide sees, aatomite vastastikune mõju molekulis, \\ t füüsikalised omadused Aatomid ja molekulid jne

Seetõttu rohkem kui 25-aastane perspektiivis olemasolu teooria mesomemerius resonants, ta ei toonud mingit kasu teaduse ja praktika. Vastasel juhul ei saa see olla resonantsi teooriast, mis on tihedalt seotud "täiendava" N. Bohri ja "Superpositsiooni" Idealistiliste põhimõtetega P. Dirak idealistlike põhimõtetega, on mahepõllumajandusliku keemia ja sama Temaga metoodiline mahist Foundation. Teine mehhanismi teooria teine \u200b\u200bmetoodiline defekt on selle mehhanism. Vastavalt käesolevale teooriale eitab orgaaniline molekul konkreetsete kvalitatiivsete omaduste olemasolu. Selle omadused vähendatakse selle osade omaduste lihtsa summa; Kvalitatiivseid erinevusi vähendatakse puhtatele kvantitatiivsetele erinevustele. Täpsemalt on siin orgaanilises aines tekkinud keerulised keemilised protsessid ja koostoimed siin lihtsamaks kui keemilised vormid, materjali liikumise füüsilised vormid - elektrodünaamilised ja kvantmehaanilised nähud. G. EYIPHH, J. WALTER ja J. Kebellen oma raamatus "Quantum Chemistry" läks veelgi kaugemale.

Nad väidavad, et kvantmehaanika vähendab väidetavalt keemia probleeme rakendatud matemaatika ülesannetele ja ainult matemaatiliste arvutuste väga raskete raskuste tõttu ei ole võimalik kõigil juhtudel minimeerida. Keemia teabe edastamise idee arendamine füüsikale, kuulus füüsik-kvant ja "füüsiline" idealist E. Schreringer oma raamatus "Mis on elu füüsika seisukohast?" Annab laia süsteemi sellise mehhaanilise teabe süsteemi kõige kõrgemate vormide kohta madalamale. Bioloogilised protsessid, mis on elu aluse, see on kooskõlas (vt) vähendab geene, geene orgaaniliste molekulide geenide, mille moodustuvad ja orgaanilised molekulid kvantmehaanilistele nähtustele. Nõukogude keemikud ja filosoofid võitlevad aktiivselt Mesomo-RII resonantsi idealistliku teooria vastu, mis takistab keemia arengut.

, teooria elektrooniline struktuur Chem. K-Roy põhinevad ühendid on idee, et elektrooniline jaotus, geomeetria ja kõik muud füüsilised. ja keemiline. SV-VA molekule tuleks kirjeldada mitte ühe võimaliku struktuurif-LOI abil, vaid kõigi alternatiivsete struktuuride kombinatsiooni (resonants). Selle meetodi idee elektroonilise struktuuri kirjeldamiseks kuulub L. Polinggua (1928). R. t. Kas klassikalise areng on. Tema teooriad. Molekulide, ioonide, radikaalide struktuuride struktuurid, to-rukki struktuuri võib esindada mitmetena. Jagatud. struktuuriffErinevad aatomi tuuma vahel elektrooniliste paaride jaotusmeetodis. R. t. Selliste ühendite struktuuri järgi. See on vahepealne võimalik üksikute klassikalise võimaliku võimaliku vahel. Split'i abiga saab arvesse võtta struktuure ja iga individuaalse struktuuri panust. Kvantide modifikatsioonid. Valentside meetod (vt Valence Suhted meetod).

Põhjalik. Konjugeeritud võlakirjadega kõigist võimalike struktuuride lagunemisviisidega, millel on mitme võlakirja sidumise elektronid, piisab ainult mittevahelisi ühenduste struktuuriga (kanooniline struktuur). Benseeni elektroonilist struktuuri kirjeldatakse viie kanoonilise resonantsiga. Struktuurid:

Benseeni molekuli laine F-rahvas Paulling esindab lineaarset kombinatsiooni:

Y \u003d 0,624 (Y i + Y II) + 0,271 (Y III + Y IV + Y V).

Kui see järeldub, et OSN. Panus (ligikaudu 80%) laine f on valmistatud Kekule struktuure I ja II. Nende samaväärsus ja samaväärsus struktuurid III-V Selgitage kõigi süsinik-süsiniku sidemete tasakaalustamist benseeni molekulis ja nende vahepealse (ligikaudu ühekordse) tähemärgiga süsinik-süsiniku lihtsate ja kahekordsete sidemete vahel. See ennustus vastab täielikult eksperimentaalselt leitud sidepikkus C-C benseenis (0,1397 nm) ja selle molekuli sümmeetria (sümmeetria rühm) D. 6h).

R. t. Edukalt kasutatud struktuuri ja SV-Ioonide ja radikaalide kirjeldamiseks. Seega on karbonaadi iooni struktuur esindatud resonantsina (tähistatud kahesuunalise noolega) kolmest struktuurist, millest igaüks põhjustab sama panuse laine fraktsiooni:

Seetõttu on ioon Trigonaalne sümmeetria (sümmeetriagrupp) V. 3h. ), I.igal C-O-l on 1/3 kaksiksidemeti.

Allüüla radikaali struktuur ei vasta ükskõik millisele klassikalisele. Struktuurid VI ja VII ning neid tuleks kirjeldada nende resonantsiga:


Allüült radikaali EPR spekter näitab, et paarideta elektronide puhul ei ole ühegi otsa metüleenrühmaga lokaliseeritud, vaid jaotub nende vahel nii, et radikaalil on sümmeetria rühm 2 h. Lisaks energia. Terminali metüleengruppide pöörlemise takistus (63 kJ / mol) on vahend väärtuste vahel, mis on iseloomulikud pöörlemisrõkked, mis on seotud lihtsa ja kaheühenduse C-S-ga.

Vastavalt aatomite seosele rääkis oluliselt. Elektri negatiivsus, see tähendab. FAVE F toetus on Ioonitüübi resonantsstruktuurideks. CO 2 struktuur R. t. Määratud kolme struktuuri resonantsiga:

Aatomite C ja O vahelise ühenduse pikkus selles molekulis on väiksem kui kaksikside pikkus \u003d O.

Polarisatsiooni võlakirjade formamiidi molekuli, mis toob kaasa kadumise mn. SV-B iseloomulik karbonüülrühma on seletatav resonantsiga:

Resonantsstruktuurid toovad kaasa OSNi stabiliseerumisele. Molekuli, ioonide või radikaalide riigid. Selle stabiliseerimise mõõt on resonantsi, k-paradiumi energia, seda suurem kui rohkem numbri Võimalikud resonantne struktuurid ja mida suurem on madala energiase resonantide arv. Samaväärsed struktuurid. Resonantsi energiat saab arvutada meetodi abil valence sidemed või meetod Mol. orbitaalid (vt Molekulaarsed orbitaalide meetodid ) Kui Energy OSN erinevus. Molekuli riigid ja selle eraldamine. või maa. Molekuli ja struktuuri riigid, mis simuleerib ühe stabiilse resonantse vormi.

Oma maa peal. R. t idee. Väga lähedal mesomeri teooriale (vt Mesomeria ), siiski kannab rohkem. Iseloomu, selle sümboolika tähendab otse klassikalisest. struktuurne teooria ja kvant. Valentsidevahendite meetod on R. t otsese jätkamise meetod. Selle tõttu, R. t. Jätkub teatud väärtuse mugava ja visuaalse struktuuriliste esinduste süsteemina.

Põlema:L., looduse powling keemiline sidePer. Inglise keelest, M.-l., 1947; Welland J., resonantsi teooria ja selle kasutamine orgaanilises keemias. Inglise keelest, M., 1948; Paulong L., "J. Kaal. Chem. OB. D. I. Mendeleev", 1962 t. 7, nr 4, lk. 462-67. V. I. Minkin.

Kasulikud Interneti-ressursid:

Keemiline resonants

Resonantsi teooria - keemiliste ühendite elektroonilise struktuuri teooria, mille kohaselt elektronide jaotus molekulides (sh komplekssed ioonid või radikaalid) on kombinatsioon (resonants) kanooniliste struktuuride kombinatsioon (resonants), millel on erineva kahe elektroni kovalentsete sidemete konfiguratsiooniga. Molekuli elektroonilise struktuuri kirjeldav resonantne laine funktsioon on kanooniliste struktuuride lainefunktsioonide lineaarne kombinatsioon.

Teisisõnu, molekulaarset struktuuri ei kirjeldata ühe võimaliku struktuurivalemiga, vaid kõigi alternatiivsete struktuuride kombinatsiooniga (resonants).

Kanooniliste struktuuride resonantsi tagajärg on molekuli peamise seisundi stabiliseerimine, sellise resonandi stabiliseerimise mõõt on energiaresonants - Molekuli peamise seisundi täheldatud energia ja kanoonilise struktuuri peamise riigi arvutatud energia erinevus minimaalse energiaga.

Resonantne Cyclopentadienide ioonkonstruktsioonid

Ajalugu

Resonantsi idee võeti 1926. aastal Werner Geisenbergi kvantmehaanikale, kui arutate heeliumi aatomi kvantriiki. See võrreldi heeliumi aatomi struktuuri koos resonantse harmoonilise ostsillaatori klassikalise süsteemiga.

Geisenbergi mudelit rakendas Linuse Pauling (1928) molekulaarsete struktuuride elektroonilise struktuuri kirjeldusele. Valentside meetodi osana selgitas Paulimine edukalt mitmete molekulide geomeetria ja füüsikalis-keemiliste omaduste kaudu elektroonilise tiheduse π-võlakirjade eemaldamise mehhanismi kaudu.

Sarnaseid ideid aromaatsete ühendite elektroonilise struktuuri kirjeldamiseks pakuti välja Christopher Infold. Aastatel 1926-1934 pani Infold Füüsilise orgaanilise keemia alused arendanud alternatiivne teooria Elektroonilised nihked (mesomeria teooria), mille eesmärk on selgitada komplekssete orgaaniliste ühendite molekulide struktuuri, mis ei ole tavapäraste valentside vaateid paigutatud. Pakutud INGOLD-d, et määrata elektroonilise tiheduse mõiste delokaliseerimise nähtus " mesomeryism"(1938), mida kasutatakse saksa ja prantsuse kirjanduses ning inglise ja vene valitseb" resonants" Ingoldi ideed mesomeerse toime kohta muutus oluliseks osa Resonantsi teooriad. Tänu Saksa keemiale tutvustati FRITZ Arndtu, mis sai üldtunnustatud mesomeersete struktuuride nimetusteks, kasutades kahesuunalist nooli.

Sõjajärgses NSVLis sai resonantsi teooria tagakiusamise objektiks ideoloogiliste kampaaniate raames tagakiusamise objektiks ja tunnistati "idealistlikuks", välismaalase dialektilise materjali - ja seetõttu vastuvõetamatuks kasutamiseks teaduses ja hariduses:

"Resonantsteooria", olles idealistlik ja agnostik, on vastu Butlerovi materialistlikule teooriale, mis on sellega kokkusobimatu ja vastuolus; ... toetajad resonantsi teooria "ignoreeritakse ja tema olemise pervering.

"Resonantsi teooria", olles mehaanilise kaudu. eitab kvalitatiivseid, konkreetseid funktsioone orgaaniline Ja täiuslik valesti püüab vähendada orgaanilise keemia mustreid kvantmehaanika seadustele ...

... orgaanilise keemia mesomery-resonantsi teooria kujutab endast üldise reaktiivse ideoloogia sama ilmingut, nagu lamanism-morganismi bioloogias, samuti kaasaegne "füüsiline" idealism, millega see on tihedalt seotud.

Kedrov B.M. Keemilise teaduse "füüsilise" idealiseerimise vastu. Tsükli. kõrval

Resonantsi teooria tagakiusamine sai maailma teaduslikus keskkonnas negatiivse hinnangu. Ühes American Chemical Society ajakirjadest nähtub nõukogude keemiateaduse sätte läbivaatamisel: \\ t

Vaata ka

Märkused


Wikimedia Foundation. 2010.

Vaata, mis on "keemiline resonants" teistes sõnaraamatutes:

    NMRis, NMR-signaali nihkumine sõltuvalt keemiline koostis Välise varjestuse põhjustatud ained magnetväli Elektronide aatomid. Kui väline magnetvälja ilmub, aatomite allutusmoment, tänu ... ... Wikipedia

    Pilt mehe aju meditsiinilise NMR tomograafilise tuumaja magnetresonants (NMR) resonantne imendumine Või elektromagnetilise energia kiirguse ainega, mis sisaldab välise magnetvälja tuumapinge tuuma tuuma tuuma tuumade tuumal, sagedusel ν ... ... Wikipedia

    - (NMR) Elektromagnetilise energiasisese aine resonantne imendumine magnetiliste hetkede ümberkorraldamise tõttu aatomiteravilja. NMR on üks raadiospektroskoopia meetodeid (vt raadiospektroskoopia). Seda täheldatakse tugev konstantse magnetic ... ...

    Sisu ... Wikipedia

    Keemiliste elementide teadus ja nendega lihtsad ja keerulised ained (välja arvatud süsinikuühenduste puhul, mis moodustavad väheste erandite puhul, orgaanilise keemia objektiks (vt elektroonilisi teooriaid orgaanilises keemias)). N. x. Kõige tähtsam ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Suur Nõukogude entsüklopeedia

    I keemia I. Keemia keemia teema ja struktuur on üks loodusteaduse tööstuse, õppimise objektiks, mis on keemilised elemendid (Aatomid), mis moodustavad neile lihtsad ja keerulised ained (molekulid (vt molekuli)), nende transformatsioonid ja ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Matemaatika Teadusuuringud Matemaatika valdkonnas hakkasid nad toimuma Venemaal 18. sajandist, kui L. Eileler, D. Bernoulli ja teiste Lääne-Euroopa teadlased said Peterburi Teaduste Akadeemia liikmeteks. Peter I akadeemiku välismaalaste sõnul ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Mineraalid on tahked looduslikud vormid, mis on osa mägede kivimitest, kuu ja mõningate teiste planeetide ning meteoriitide ja asteroide osa. Minerals, reeglina pigem homogeensed kristallilised ained tellitud sisemise ... ... Encyclopedia värv

    Teadus ainete keemilise koostise määramise meetodite kohta. Keemiline analüüs Sõna otseses mõttes läbib kogu meie elu. Selle meetodid viiakse läbi narkootikumide hoolikat testi. Põllumajanduses, koos selle abiga määrata pinnase happesus ... ... Encyclopedia värv elektrooniline raamat


Kui induktiivse toimega ei ole probleeme, on teine \u200b\u200belektroonilise mõju tüüp palju raskem kapten. See on väga halb. Resonantsi teooria (Mesomery) oli ja jääb üks tähtsamaid vahendeid orgaaniliste ühendite struktuuri ja reaktiivsuse arutamiseks ning sellel pole midagi asendada. Ja mis on kvantiteat!! Jah, aga kvant-keemilised arvutused on meie sajandil kergesti ligipääsetavad ja nüüd saavad iga teadlane või isegi üliõpilane, kulutades üsna natuke aega ja vägesid, teha oma arvutis tasuta arvutusi, mille tase kadestab kõik 20 aastat tagasi nobeli laureaadid. Alas, arvutuste tulemused ei ole nii lihtne kasutada - nad on halvasti põhjendatud kvaliteetse analüüsi ja ei ole väga arusaadav. Istu ja vaadake lõputuid numbreid ja kaaluge orbitaalsete ja elektroonilise tiheduse segadust ja ülekoormatud pilte pikka aega, kuid vähesed kasu. Vana liiki resonantsi teooria selles mõttes on palju tõhusam - see kiiresti ja üsna usaldusväärselt annab täpselt kvalitatiivse tulemuse, see võimaldab teil näha, kuidas elektron tihedus molekulis levitatakse, leida reaktsioonikeskusi, hinnata stabiilsust oluliste osakeste stabiilsust seotud reaktsioonidega. Seetõttu ei saata resonantne struktuurideta, hinnata nende panust ja mõista, millist delocalization mõjutab, ei ole võimalik vestlust orgaanilise keemia kohta.

Kas on vahe Mesomery ja resonantsi mõistete vahel? See oli kunagi, kuid enam ei ole tegelikult oluline - nüüd on see huvitav ainult keemia ajaloolased. Eeldame, et need mõisted on vahetatavad, saate kasutada mõnda või mõlemat mis tahes proportsioonides. Üks nüanss on - kui nad ütlevad üldiselt depokalliseerimisest, vaid asetäitja elektroonilisest mõjust eelistavad terminit mesomeerne Mõju (ja tähistatakse tähe m). Lisaks kasutatakse ka sõna "sidumise" (täpsemalt π-sidumise).

Ja millal see mesomemeria toimub? Seda mõistet kohaldatakse ainult π elektronide ja ainult siis, kui molekuli lähedal asuvad elektronid on vähemalt kaks aatomit. Sellised aatomid võivad olla võimalikult palju, vähemalt miljoni ja nad võivad olla mitte ainult lineaarsed, vaid ka hargneva hargnemise puhul. See on ainult üks asi - nii, et need on lähedal, moodustasid lahutamatu järjestuse. Kui järjestus on lineaarne, nimetatakse seda "sidumisahelaks". Kui hargnenud, raskendab juhtumit, kuna ei ole ühte konjugatsiooniahelat, vaid mitmed (seda nimetatakse risttootmiseks), kuid selles etapis on võimalik seda mitte mõelda, me ei pea me selliseid süsteeme hoolikalt kaaluma. On oluline, et mis tahes aatom ilma π-elektronideta katkestab sellise järjestuse (sidumisahela) või puruneb selle mitmeks sõltumatuseks.

Millised aatomid on π-elektronid?

  • a) aatomite puhul, mis on seotud mitme (kahekordse kolmekordse) sidega - iga ühe aatomi ühe π-elektroni kohta;
  • b) 5-7 rühma mittemetallide aatomitel (lämmastik, hapnik, jne) enamikul juhtudel, lisaks ammooniumi lämmastikuaatomitele ja nn aatomite sarnastele aatomitele, mis lihtsalt ei ole Tasuta haavatavad paari);
  • c) süsinikuaatomitega negatiivse laenguga (karbonantsides).

Lisaks on konjugatsiooniga seotud tühjad π-orbitaalsed (sextal aatomid) tühjad π-orbitaalid (sextal aatomid) edasilükkamine). Me nõustume mitte veel puudutama kolmandate elementide jne. perioodid isegi väävli ja fosforSest nende jaoks peate arvestama D-kestade osalemist ja Lewise oktett ei tööta. Õigesti joonistage piiriskonstruktsioonid molekulide osalusega nende elementide osalemine ei ole nii lihtne, kuid see on kõige tõenäolisem ei ole meie jaoks vajalik. Kui vajate, kaaluge eraldi.

Me otsime konjugeeritud fragmente reaalsel molekulides. Kõik Lihtne - leiame mitu linki, aatomite paari ja sexteal aatomite kõrval asuvad üksteise kõrval (praegu) kombinatsioonid. On oluline, et konjugatsiooniahela piki vaatleja ei tohiks aatomeid rünnata, mis ei kuulu nende kolme tüüpi. Niipea kui me sellise aatomiga vastame, lõpeb kett.

Nüüd vaatame, kuidas seda kujutada. Me kujutavad kahte meetodit - noole elektron tiheduse nihe nooled ja resonant (piir) struktuurid.

Tüüp 1. Leia annetus ja aktseptori keskused konjugaatsüsteemis ...


Doonorikeskused on aatomid erineva paariga. Aktseptor fragmendid on sexteal aatomid. Delocaliseerimine on alati näidatud doonorist, kuid aktseptorile vastavuses täielikult nende rollidega. Kui doonor ja aktseptor osutusid lähedal, on kõik lihtne. Nool Näita kompenseerimist paari järgmisesse ühenduse. See tähendab külgnevate aatomite π-seondumise moodustamist ja seega suudab sekstual aatom täita tühja orbitaal ja lõpetada seks. See on väga hea. Piirkonstruktsioonide pilt ei tööta. Vasakul teeme originaali, seejärel spetsiaalse resonantse noolega, seejärel struktuuri, milles doonori paari on täielikult läbinud täieliku π-side moodustamisele. Sellise katiooniga tegelik struktuur on õige piiri struktuurile palju lähemal, sest valiku täitmine on väga kasumlik ja hapnik ei kaota midagi, säilitades samas kaheksa valentsi elektroni (paari puudutab ka serveeritakse kaks elektrit).

Tüüp 2. Lisaks doonorile ja aktseptorile, rohkem ja mitmele lingile ...

Siin võib olla kaks võimalust. Esimene - kui doonori ja aktseptori vahele sisestatakse mitu linki. Siis moodustavad nad süsteemi pikendusi, mis on lahti võtnud 1. tüüpi.

Kui kaksiksidemed ei ole üksi, kuid mõned sisseehitatud ahelasse, siis olukord ei ole keeruline. Nooled näitavad paari tiheduse nihe ja iga kahekordse sideme järjestikune nihkumine valiku täitmisele nõuab täiendavaid nooli. Piirkonstruktsioonid on veel kaks ja jälle teine \u200b\u200bon palju kasumlikum ja peegeldab tihedalt seotud katiooni tegelikku struktuuri.

Juhtum, kui benzel ring on asemel tavaliste kahevõlakirjade, see sobib sellesse skeemi. Ainult on oluline joonistada benseenitsükli mitte mutter, vaid kekule normaalne struktuur. Mis mutriga, sidumine ei suuda kujutada. Siis me mõistame kohe kahte olulist asja: esiteks, et benseenitsükkel deloklisatsioonitöös toimib kahekordsete sidemete konjugeeritud süsteemina ja millist aromaatset ei pea mõtlema; Teiseks on doonori / aktseptori para- ja orto-asukoht meta-asukohast väga erinev, kus ei ole sidumist. Joonistel on sidumisrajad näidatud maalil ja seda võib näha, et üks kahekordne side on ortoasjas, aurukarp - kaks ja meta-puhul, kuna see ei ole tõmmatud, tee Sidumine on katki ja sidumist ei ole.

Kui mitte topelt, kuid kolmekordne sidemed tulevad kokku, siis midagi muud muudatusi. See on lihtsalt vajalik ette kujutada kolmekordset suhet kahe vastastikku risti π-võlakirjadena ja kasutada ühte neist ja teine \u200b\u200blahkuda üksi. Ärge kartke - selgub veidi hirmutav kahekordsete võlakirjade arvukust piiril. Pange tähele, et ühekordse süsinikuaatomi kaksiksidemed on tähistatud sirgjoonel (kuna see süsinikuaatom on sp-hübridisatsioon), ja mitte segaduses, tähistavad neid aatomeid julgeid punkte.

3. tüüpi konjugeerimisringi või doonori või aktseptori (kuid mitte mõlema korraga) ja mitme side C \u003d C või CP

Sellistel juhtudel eeldab kadunud mitme ühendus (või mitmesuhete ahel) kadunud rolli: kui on doonor, siis (nad) muutuvad aktseptoriks ja vastupidi. See on pigem ilmselge asjaolu loomulik tagajärg, et elektronide tihedus liidese ajal nihkub doonori teatud suunas aktseptorile ja kuidagi teisiti. Kui ühendus on üks, siis kõik on täiesti lihtne. Eriti oluline on juhul, kui doonor on karbanioon, samuti kui aktseptor on karbotsotsioon. Pange tähele, et nendel juhtudel on piirkonstruktsioonid samad, millest see järeldub, et selliste osakeste tegelik struktuur ( allüüla katioon ja anioon) See on täpselt piiri struktuuride keskel. Teisisõnu, reaalsed allil-katioonide ja anioonide puhul on nii võlakirja süsinik-süsinik täiesti sama ja nende tellimus on kusagil keskel ühe ja kahekordse vahel. Laenus (mis on positiivne, et negatiivne) jaotatakse võrdselt esimesel ja kolmandal süsinikuaatomitel. Ma ei soovita kasutada üsna laialt levinud viisil, et kujutada deleticing punktiirklasside või ühekordse punktiirte sidemete poolt, sest see meetod annab vale esinduse ühetaolise depokalliseerimise eest kõigi süsinikuaatomite jaoks.

Kui mitmed ühendused on rohkem, toimivad analoogia põhjal, lisage nooled, kaasates iga mitmekordse suhtluse delililasse. Kuid piir struktuurid peavad joonistama mitte kaks, kuid nii palju kui seal on mitu sidemeid ahela pluss originaal. Me näeme, et tasu on paaritu aatomite delocal. Tõeline struktuur on kusagil keskel.

Üldises doonori - aatomi tasuta, kuid paariga. Nooled on samad nagu allüülakarbaniooni puhul. Piirkonstruktsioonid formaalselt, kuid need on käesoleval juhul ebavõrdsed. Tasudega struktuurid on palju vähem kasulikud kui neutraalsed. Molekuli tegelik struktuur on originaaliga lähemal, kuid delokaliseerimise pilt võimaldab mõista, miks liigne elektronide tihedus esineb palju süsiniku aatomile.

Deloklisatsioon benseenitsüklis nõuab taas esindust topeltvõlakirjadega ja on üsna sarnaselt joonistatud. Kuna ühendused on kolm ja kõik need osalevad, on piirkonstruktsioonid lisaks originaalile veel kolm ja laengu (tihedus) orto ja sätete paari üle.

4. tüüpi konjugatsiooniahela doonor ja mitme side, millest mõned sisaldavad heteroaatomit (C \u003d O, C \u003d N, N \u003d O jne)

Mitmed lingid heteroaatomite osalemisega (tuletame teile meelde, et me leppisime kokku teise perioodi elementidega, st me oleme ainult hapniku ja lämmastiku elementidega, mis on sarnased mitme süsinik-süsinikvõlakirjaga, kuna π-Bond on kergesti nihkunud alumise aatomi teise, kuid erinevad asjaolu, et nihe esineb ainult ühes suunas, mis muudab sellised võlakirjad valdav enamik juhtumeid ainult aktseptorid. Topeltsidemed lämmastiku ja hapnikuga leidub oluliste funktsionaalrühmade komplektis (C \u003d O aldehüüdides, ketoonides, hapetes, amiidides jms n \u003d o nitroühendustes jne). Seda tüüpi deloklisatsioon on seetõttu äärmiselt oluline ja me kohtume sageli sellega.

Niisiis, kui on olemas doonor ja selline ühendus, siis tiheduse nihe on väga lihtne. Kahe piiri struktuurist, mis valitseb tasu rohkem elektronegatiivse aatomi, kuid rolli teise struktuuri on ka väga oluline. Loomulikult, kui juhtum on sümmeetriline, nagu see, mis on näidatud teisel real, on mõlemad struktuurid samad ja võrdselt esindatud - reaalstruktuur on keskel samamoodi nagu varem kaalutud all allüüli aniooni puhul .

Kui molekulis või ioonis on ka konjugeeritud süsinik-süsiniku sidemeid, on need tagasihoidlikult kaasatud tiheduse nihke. See on ka benseenõrmuste roll doonori ja aktseptori orto- või pa-paigutusega. Pange tähele, et piirkonstruktsioonid on alati ainult kaks - nad näitavad tiheduse nihutamiseks kaks äärmuslikku positsioone. Vahepealised struktuurid (kui tihedus on juba nihkunud doonorist mitmele suhtele, kuid ei läbinud edasi), ei ole vaja joonistada. Tegelikult on nad ja täiesti õiguslikud, kuid nende roll depokalliseerimisel on tühine. Kolmas esindatud skeemi näide näitab, kuidas juhtida nitro gruppi. Ta kõigepealt hirmutab tasude arvukust, kuid kui te vaatate seda lihtsalt NAC-i jaoks kahelemendile hapnikuga, siis nihestatakse nihkel samamoodi nagu mis tahes muud mitmesugused ühendused heteroaatomitega ja need tasud on juba olemas , Sa pead lihtsalt lahkuma üksi ja mitte puudutama.

Ja veel üks levinum variant on doonor üks ja aktseptor mitu ühendused on mõnevõrra (kaks, kolm). Rangelt öeldes, antud juhul mitte üks sidumisahel ja kaks, kolm. See suurendab piiri struktuuride arvu ja seda saab näidata ka noolega, kuigi see meetod ei ole täielikult õige, kuna mitmed nooled on ühest doonoripaarist. See näide näitab, et piirkonstruktsioonid on mitmekülgsem meetod, kuigi rohkem tülikas.

Ja mida veel sa pead teadma sidumise võimaluse kohta? Teil on vaja veel ette kujutada, kuidas molekul on paigutatud (osakeste). Konjugatsiooni jaoks on vaja, et π-elektronide orbitaalsed oleksid paralleelsed (kollinear, ühes tasapinnalises) või oleks nurk, mis erineb otsest. See kõlab täielikult mädanenud - kuidas sa tegelikult tegid?! Mitte kõik on nii hirmutav, tõeliselt keeruliste juhtumitega me ei vasta. Aga üks asi on üsna ilmne: kui üks aatom ei ole üksi, vaid kaks π-orbitaalset, siis nad on vastastikku rangelt risti ja ei saa üheaegselt osaleda ühes konjugeerimisseatuses. Seetõttu ei ole kaksiksidemed 1,2-dieeni (allena), süsinikdioksiidi ja sarnaste molekulidena (kumused ja heterokumumumid) konjugeeritud; Mitte konjugeeritud π-siderõngaste ja segu paari fenüülanioonis jne.

Resonantsi teooria - keemiliste ühendite elektronide struktuuri teooria, mille kohaselt elektronide jaotus molekulides (sh komplekssed ioonid või radikaalid) on kombineeritud kanooniliste struktuuride kombinatsioon (resonants), millel on erineva kahe elektroni kovalentsete sidemete konfiguratsiooniga. Molekuli elektroonilise struktuuri kirjeldav resonantne laine funktsioon on kanooniliste struktuuride lainefunktsioonide lineaarne kombinatsioon.

Teisisõnu, molekulaarset struktuuri ei kirjeldata ühe võimaliku struktuurivalemiga, vaid kõigi alternatiivsete struktuuride kombinatsiooniga (resonants). Resonantsi teooria on keemilise terminoloogia ja klassikaliste struktuursete valemite meetod, mis visualiseeritakse puhtalt matemaatilise protseduuri keerulise molekuli ligikaudse lainefunktsiooni ehitamiseks.

Kanooniliste struktuuride resonantsi tagajärg on molekuli peamise seisundi stabiliseerimine; Sellise resonandi stabiliseerimise mõõtmine on energiaresonants - Molekuli peamise seisundi täheldatud energia ja kanoonilise struktuuri peamise riigi arvutatud energia erinevus minimaalse energiaga. Quantumi mehaanika seisukohast tähendab see, et keerulisem lainefunktsioon, mis on lineaarne kombinatsioon lainefunktsioonidest, millest igaüks vastab ühele kanoonilisele struktuuridele, kirjeldab molekuli täpsemalt kui minimaalse struktuuri lainefunktsiooni. energia.

Entsüklopeediline YouTube.

    1 / 3

    Resonantsi teooria

    Resonantne struktuurid, I osa

    Mesomeetri mõju (liidese efekt). 1. osa.

    Subtiitrid

    Joonista benseeni molekul. Ja me mõtleme, millised protsessid on huvitav meile selles molekulis. Niisiis, benseen. Tsüklis kuus süsinikuaatomit. Esimene, teine, kolmas, neljas, viies ja kuues süsinik tsüklis. Mis teeb benseeni nii eriliseks? Mis eristab seda tsükloheksaani? Muidugi räägime tsükli kolmest kahekordsest sidemest. Eeldame, et need kaks süsinikku on ühendatud kahe sidemega, nende aatomite vahel on ka kahe sideme nende vahel nende süsiniku vahel. Vesiniku tõmbamine ainult selleks, et meeles pidada, et need on siin üldiselt. Joonista need vaevalt märgatav. Niisiis, kui palju vesinikku kinnitatakse selle süsinikuga? Üks, kaks kolme valentsi elektronid on juba kaasatud. Ja kuna süsinik on ühendatud ainult ühe vesinikuga. Siin on kõik sama. Ainult üks vesiniku. On ainult neli valentsi elektroni. Siin on sarnane. Ma arvan, et olete süsteemi juba mõistnud. Kokku on igal süsinikul kolm sidet süsinikuaatomiga võrra: kaks üheühendust kahe süsinikuaatomiga ja teise kahe sidemega. Seega moodustub neljas ühendus vesinikuga. Lubage mul joonistada kõik vesiniku aatomid. Ma näitan neid tumeda värvi, et nad ei häiriks meid. Nüüd me maalsime benseeni. Tulevikus me kohtume uuesti. Aga selles video vaatame või vähemalt proovige kaaluda uudishimulikke kinnisvara benzol Ja see on muidugi resonants. See vara ei ole konkreetselt benseen, see on paljude orgaaniliste molekulide vara. Lihtsalt benseen neist on ilmselt kõige hõivatud. Niisiis, mõtleme, et see võib tekkida selle molekuliga. Alustame selle elektroniga. Me rõhutame seda teise värvi. Selle jaoks vali sinine elektron. Niisiis, siin on see elektron. Mis siis, kui see elektron nihkub selle süsiniku? Selles süsinikus ei ole seondumist, see säilitab elektroni, mis lihtsalt siin liigub. Niisiis nihkus see elektron siin. Nüüd ilmus see süsinik tarbetu viies elektron. Järelikult nihutati siin üks elektron. Nüüd on sellel süsinikus viis elektroni. Kuid see elektron naaseb algse süsinikuaatomi, mis on kaotanud esimese elektroni. Selle tulemusena jäid kõik süsinikuaatomid iseseisvalt. Kui see juhtub, saame selle struktuuri välja näeb. Double noolega joonistamine, kuna protsess võib voolata mõlemas suunas. Alustame süsinikuahelaga. Niisiis, esimene süsinik, teine, kolmas, neljas, viies ja lõpuks kuuenda süsiniku. Vasakul pildil oli kahekordne side siin, see tähendab nüüd ta siia kolis. Joonistame selle kahe sideme sinisega, et rõhutada erinevust. Nüüd topeltkommunikatsioon siin. See sinine elektron nihkunud siin. See sinine elektron nihutati tippu. Suurema selguse suurendamiseks kujutavad neid erinevate värvidega. Oletame, et see elektron on roheline. Roheline elektron migreerunud sellest süsinikuaatomile sellele süsinikuaatomile. Me võime ette kujutada, kuidas see juhtus. Nüüd kaaluge seda lilla elektroni, mis oli sellest süsinikuaatomi, kuid nüüd nihkunud ja kolis siin teise süsiniku. Seega nihkus kahekordne ühendus, millele see nool näitab. See jääb kaaluda sinist elektroni. See sinine elektron on suunatud esimesele süsinikule. Ja topeltühendus, omakorda nihkub siin. Loomulikult saime kaks väga sarnaseid molekule. Tegelikult on see sama molekul ainult ümberpööratud. Me peame rohkem huvi, et need kaksiksidemed liiguvad seal järk-järgult, siis tagasi, moodustades selle struktuuri, siis see. Ja nad teevad seda kogu aeg. Kahekordsed sidemed liiguvad pidevalt. Benseeni tegelikkus on selline, et ükski neist struktuuridest ei kuvata tegelikkuses toimuvat. Benseen on teatud üleminekuriigis. Benseeni tegelik struktuur näeb välja selline. Ma ei värvi süsivesikuid ja hüdrogeenid. Olgem, välja arvatud see, joonistage hüdrogeenid siin, sest hakkasin neid esimesel joonisel kujutama. Niisiis joonistage siin hüdrogeenid. Ära unusta neid. Kuigi nende vesiniku olemasolu on alati mõeldud. Viimistletud hüdrogeenidega. Ma kordan selle ringi näitel, et me ei saa joonistada süsiniku ja vesinikku, sest need on mõeldud. Niisiis on benseeni tegelik struktuur selle ja selle vahel. Ja tegelikult on iga süsiniku pool kahekordse toime. See tähendab, et struktuur näeb välja nagu midagi. Siin on pool kaksiksidet, pool kaksiksideme, siin on pool kahekordset sidet, siin on sama pool kahekordset sidet. Peaaegu valmis. Ja siin on pool kaksiksidet. Tegelikult liiguvad benseenmolekulis elektronid pidevalt kogu ringis. Ja ma ei tähenda üleminekut ühest struktuurist teise. Tõeline struktuurKelle energia on siin esindatud minimaalne. Niisiis, need Lewise struktuurid, kuigi see oleks õige helistada neile kanooniliste struktuuride, sest ma ei joonistanud kõik elektronid. Me tõmbame benseeni sarnaselt sarnaselt, kui me peame mehhanismi. Kuid on oluline mõista, et nende kahe struktuuri resonantsi tulemusena saame me ülemineku struktuuri, mis on tõsi. See juhtub mitte ainult benseeniga. Võite tuua suur hulk näited. Aga me analüüsime veel ühe käe täitmiseks. Võtke karbonaadi ioon. Päris elav näide resonantsete struktuuride demonstreerimiseks. Niisiis, karbonaadi ioon. Süsinik on ühendatud kahe sidemega ühe hapniku aatomiga ja kahe ühendiga teiste hapniku aatomitega. Ja need kaks hapnikku on täiendavaid elektronid. Sellel hapniku aatomil on üks kaks, kolm, neli viie, kuus valents ... Tegelikult, muidugi seitse valentsi elektronid. Teeme seda uuesti. Üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus, seitse valents elektronid. Ja üks täiendav elektron toob kaasa negatiivse tasu tekkimiseni. Sama kehtib see aatomi kohta. Tal on üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus, seitse valents elektronid. Üks ekstra. Seega on negatiivne tasu. Vaatame selle resonantse struktuuri või kanoonilise struktuuri lähemalt. Nagu me juba märkasime, on see hapnik neutraalne. Ja tal on kuus valentsi elektrit. Üks kaks kolm neli viis kuus. Kujutage ette, et üks neist elektronidest liigub süsinikule, mille tulemusena edastab süsinik oma elektron hapnikku. Niisiis, me võime ette kujutada olukorda, kus see elektron muutub siin süsinikule. Ja kui süsinik saab teise elektroni, siis samal ajal edastab süsinikuaatom oma elektroni ülemise hapniku, nii et siin. Kuidas struktuur muutub, kui selline protsess toimub? Niisiis, kui elektronid lähevad sarnaselt välja, siis me näeme. Alustame süsinikuga. Nüüd on süsinikul ainult üks ühendus. Siin me joonistame hapniku. Oxygenis, kuus valentsi elektroni. Üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus elektroni. Aga nüüd tal on veel üks, see sinine. Niisiis, kuna hapnikku on nüüd ilmunud veel seitsmendat elektroni, joonistame hapnikule negatiivse tasu. See hapnik, mis andis oma elektronide süsiniku, moodustab kaksiksidet süsinikuaatomiga. Joonistage selles värvi uued suhted. Niisiis, süsiniku kahekordse langus selle hapnikuga allpool. Üks elektron andis hapnikule, nii et tal on nüüd kuus valentsi elektroni. Üks kaks kolm neli viis kuus. Ja nüüd on hapniku tasu neutraalne. Selle hapnikuga jäi midagi juhtunud. Seetõttu lihtsalt kopeerige ja sisestage see. Esimene koopia ja nüüd sisesta. See hapnik jääb siin. Kujutage ette olukorda, kus see hapnik täiendava elektroniga, mis omakorda võib tulla teisest hapnikust ülalt, annab oma täiendava süsinikuaatomi. Ja siis süsinik katkeb kahe sideme teiste hapnikuga. Sel juhul siin on sellega. Lubage mul selle juhtida. Võib-olla olukord, kus see elektron läheb süsinikule ... topeltühendus moodustub. Ja siis süsinik annab ühe oma elektroni. See elektron tagastab tagasi hapniku juurde. Mis juhtub? Kui see juhtub, näeb ülim struktuur välja. Alustame süsinikku seostatakse ühe sideme hapnikuga, millel on üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus, seitse valents elektronid. Kõik on ikka veel siin. Te saate seda helistada resonantseks reaktsiooniks ja te saate helistada muidu. On veel negatiivne tasu. Pöördugem selle hapniku poole. Ta tagastas elektroni. Ja nüüd on tal veel seitse valentsi elektronid. Üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus, seitse valents elektronid uuesti. Määrame elektroni, mis tagastas hapnikusse. Teeme selle lilla. Ja nüüd hapnikku, negatiivse tasu. See hapnik, omakorda andis elektronide süsiniku. Ja ta moodustas uue kaksiksideme. Siin on selle hapniku kahekordne ühendamine süsinikuga. Üks elektron andis hapnikule, mistõttu on see nüüd üks, kaks, kolm, neli, viis, kuus valentsi elektrit ja neutraalset laengut. Kõik need struktuurid lähevad üksteisele. Me võime isegi selle struktuuri sellest saada. Alustades ühest neist struktuuridest, saame mõne muu. See on see, mis on karbonaadi ioonis ja tekib. Lubage mul kirjutada, see on karbonaadi ioon. Niisiis on selle tegelik struktuur nende kolme keskmise seas. Karbonaadi iooni struktuur tegelikkuses näeb välja selline. Siin on seotud kolme hapnikuga. Iga kolme hapniku ja süsiniku vaheline ühendus. Ja siis igaüks c-O-ühendus on üks kolmandik kahekordsest ühendusest. Üks kolmandik suhtlusest. Mitte päris tuttav rekord, vaid võimalikult lähedal reaalsusele. Kolmandik kogu aeg, mil elektronide on siin. Ülejäänud kaks kolmandikku hapniku aatomitest omab võrdselt seda elektroni. Arvatakse, et iga hapnik on tasu -2/3. Tavaliselt joonistavad nad ühe neist struktuuridest, sest see on mugav tegutseda täisarvudes. Kuid tegelikkuses on karbonaadi ioonide suhtes vastuvõtlikud resonantsile. Elektronid, tegelikult liiguvad pidevalt ühest C-O-ühendusest teise. See muudab molekuli stabiilsemaks. Selle struktuuri energia on väiksem kui mis tahes ülaltoodud nende energia energia. Sama kehtib ka benseeni kohta. Selle üleminekukonstruktsiooni energia on väiksem kui nende ühegi neist ja seetõttu on selline benseeni vorm stabiilsem ülaltoodud joonistatud nende jaoks. Amara.orgi kogukonna subtiitrid

Ajalugu

Resonantsi idee võeti 1926. aastal Werner Geisenbergi kvantmehaanikale, kui arutate heeliumi aatomi kvantriiki. See võrreldi heeliumi aatomi struktuuri koos resonantse harmoonilise ostsillaatori klassikalise süsteemiga.

Geisenbergi mudelit rakendas Linuse Pauling (1928) molekulaarsete struktuuride elektroonilise struktuuri kirjeldusele. Valentside meetodi osana selgitas Paulimine edukalt mitmete molekulide geomeetria ja füüsikalis-keemiliste omaduste kaudu elektroonilise tiheduse π-võlakirjade eemaldamise mehhanismi kaudu.

Sarnaseid ideid aromaatsete ühendite elektroonilise struktuuri kirjeldamiseks pakuti välja Christopher Infold. Aastatel 1926-1934 panid Ingold füüsilise orgaanilise keemia alused, väljatöötamisel alternatiivse teooria elektronide nihkete (mesomeria teooria), mille eesmärk on selgitada komplekssete orgaaniliste ühendite molekulide struktuuri, mis ei ole tavapärases valents. Pakutud INGOLD-d, et määrata elektroonilise tiheduse mõiste delokaliseerimise nähtus " mesomeryism"(1938), mida kasutatakse saksa ja prantsuse kirjanduses ning inglise ja vene valitseb" resonants" Ingoldi ideed mesomeerse toime kohta sai resonantsi teooria oluliseks osaks. Tänu Saksa keemiale tutvustati FRITZ Arndtu, mis sai üldtunnustatud mesomeersete struktuuride nimetusteks, kasutades kahesuunalist nooli.

NSVL 40-50 GG.

Sõjajärgses NSVLis sai resonantsi teooria tagakiusamise objektiks ideoloogiliste kampaaniate raames tagakiusamise objektiks ja tunnistati "idealistlikuks", välismaalase dialektilise materjali - ja seetõttu vastuvõetamatuks kasutamiseks teaduses ja hariduses:

"Resonantsteooria", olles idealistlik ja agnostik, on vastu Butlerovi materialistlikule teooriale, mis on sellega kokkusobimatu ja vastuolus; ... resonantsi teooria "toetajad ignoreerisid seda ja ületas ta. "Resonantsi teooria", olles mehaanilise kaudu. eitab kvaliteetseid, konkreetseid funktsioone orgaanilise aine ja on täiuslik valesti püüab vähendada mustrid orgaanilise keemia seadused quantum mehaanika ...

... orgaanilise keemia mesomery-resonantsi teooria kujutab endast üldise reaktiivse ideoloogia sama ilmingut, nagu lamanism-morganismi bioloogias, samuti kaasaegne "füüsiline" idealism, millega see on tihedalt seotud.

Kuigi resonantsi teooria tagakiusamine nimetatakse mõnikord "Lysenovhchina keemiasse", nende tagakausamuste ajaloos on nende tagakiusamiste ajaloos mitmeid erinevusi geneetika bioloogias. AS Lauren Graham Märkused: "keemikud suutsid seda tõsist rünnakut kajastada. Teooria muudatused olid üsna terminoloogilised. " 50-ndatel aastatel. Keemikud, resonantsi teooria kriitikute kriitikud, välja töötatud sarnane teoreetiline (sealhulgas kvantkeemiline) konstruktsioon, kasutades mõistet "