А Р Е Н Ы

Электронное строение бензола. Ароматичность

Ароматичность – это понятие, которое характеризует совокупность структурных и энергетических свойств, а также особенности реакционной способности циклических структур с системой сопряженных связей.

1. Строение бензола

Бензол выделен М.Фарадеем (1825 г.) и синтезирован Э. Мичерлихом (1833 г):

Экспериментальные данные:

•молекулярная формула С6Н6

•3 изомера у дизамещенного бензола

•инертность в реакциях присоединения

èëè

2. Концепция ароматичности Хюккеля

Правило Хюккеля: плоские моноциклические замкнутые сопряженные системы, содержащие (4n+2) электронов, являются ароматическими, а содержащие 4n электронов -

антиароматическими (n= 0,1,2…)

Метод молекулярных орбиталей Хюккеля

Графический метод Фроста

циклобутадиен

бензол

E äåë C6H6) = E C6H6) - 3E C2H4) =

3. Критерии ароматичности

• Энергетический критерий

Ароматичность означает стабилизацию (понижение энергии) за счет циклической делокализации электронов.

В антиароматических системах делокализация электронов приводит к дестабилизации (повышению энергии).

E äåë = H(C6H6) - 3 H(C6H10) = - 208 - 3(-120) = 152 êÄæ/ì î ëü

Структурный критерий

•плоское строение

•выравнивание длин связей

Магнитный критерий

Наблюдается сдвиг сигналов в ПМР-спектрах:

•для внешних протонов – в слабое поле,

•для внутренних протонов – в сильное поле относительно сигналов олефиновых протонов