Aromatiklik. Xyukkel qoidasi

AROMATIKLIK. XYuKKYeL qoidaSI Organik kimyoning asosiy muammolaridan biri benzol va uning tuzilishi hisoblanadi. Bu muammoni 1931 yilda E. Xyukkel to'lqin mexanikasi yordamida xal kildi. S6N6-Benzol molekulasining yassi (tekis) tuzilishi uglerod atomlari elektronlarining sp2-gibridlanishiga ega ekanini kursatadi. Xar bir uglerod p-atom orbitallarining uklari halqa tekisligiga perpendikulyar joylashgan: Tushunarliki, bunda 1,2- ,3,4- va 5,6- uglerod atomlarining p-atom orbitallari yonlama tutashishi mumkin va natijada lokallangan molekulyar orbitallar yoki Kekule strukturasi hosil bo'ladi. SLAYD. 2. AROMATIKLIK. XYuKKYeL qoidaSI Xakikatda esa, xar bir p-orbital ikki tomonlama tutashadi va bunda delokallashgan molekulyar orbillar hosil bo'ladi: Bunda halqa tekisligining pastki va yuqorigi kismida manfiy zaryadli ikkita halqa vujudga keladi. Elektronlaning bunday taksimlanishi shu bilan isbot kilinadiki, benzol molekulasidagi uglerod-uglerod boglar bir xil 1,40 Ǻ (0,140 nm) uzunlikka ega. Bu uzunlik oddiy 1,54 Ǻ va kush 1,34 Ǻ boglar uzunligining o'rtacha qiymatidir. Molekula muntazam oltiburchakdan iborat bo'lib unda oddiy bog xam, kush bog xam amalda yuk. SLAYD. 3. AROMATIKLIK. XYuKKYeL qoidaSI Benzol yuqori bararorlikka ega bo'lgan molekuladir va barqarorlik sabablari kuydagilar: Xar bir uglerod atomidagi uchta σ-bog bitta tekislikda yotadi va bir-biriga nisbatan 1200 li optimal burchakda joylashadi. Barcha oltita p-elektronlar siklik delokallangan molekulyar orbitallar hosil qilishda ishtirok etadi. Elektronlarning bunday taksimlanishi ularning uchta lokallangan π-orbitallarda taksimlanishidan energetik jihatdan kulayrokdir. Benzol gidrogenlanganda uch mol siklogeksen gidrogenlangandagiga nisbatan 36 kkalmol kam energiya ajralib chikadi. Bu energiya stabillanish yoki delokallanish energiyasi deb ataladi. siklik delokallanish tufayli molekulaning barqarorlanishi benzol uchun birikish reaksiyasi emas, balki almashinish reaksiyasi xarakterli ekanini tushuntiradi. Almashinish reaksiyalarida aromatiklik tulik saqlanadi, birikish reaksiyasida esa u buziladi. SLAYD. 4. AROMATIKLIK. XYuKKYeL qoidaSI Xyukkel qoidasi bo'yicha aromatik birikmalardagi delokallangan π-elektronlarning umumiy soni (N) N=4n+2 qiymatga ega bo'lishi kerak. Bunda n=0,1,2, …n natural sonlardir. Demak, aromatik birikmalardagi delokallangan elektronlarning soni 2,6,10,14,18 va x.k. bo'lishi mumkin. Molekula aromatik holatda bo'lishi uchun 6 ta π-elektronni Kekule formulasidek 3 ta kush bogga guruhlash mumkin bo'lishi kerak. Bu shart chiziqli kondensirlangan aromatik birikmalarda (atsenlarda) bajarilmaydi. Masalan, antratsen uchun fakat2 ta yadro uchun bunday formula yozish mumkin, uchinchi yadro esa uchta kush bog bilan yozilmaydi: Fenantrenda esa shart bajariladi: SLAYD. 5. AROMATIKLIK. XYuKKYeL qoidaSI Shuning uchun antratsenning aromatik xarakteri fenantrennikidan kamrok va u 9,10-holatlarida olefinlar kabi birikish reaksiyasiga kirishadi. yuqori molekulyar atsenlarda dienli xarakter yanada kuchlidir. yuqorida keltirilgan antratsen formulalarning ikkinchisidagi o'rta halqa 1867 yilda Dyuar tomonidan benzol uchun taklif qilingan formulaga mos keladi: Dyuar benzoli deb ataluvchi moddaning molekulasi tekis bo'lmagan tuzilishga ega. Benzol uchun taklif qilingan prizman (Ladenburg), benzvalen (Xyukkel) formulalar xam tekis ...