Vraag:
Waarom zijn aren met samengevoegde benzeenringen getekend zoals ze zijn?
Rory
2012-04-27 14:46:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hoewel ons is geleerd benzeen weer te geven zoals hieronder (A) vanwege zijn gedelokaliseerde elektronen, lijkt het erop dat wanneer twee benzeenringen koolstofatomen delen (bijv. naftaleen), het in leerboeken vaker wordt weergegeven als twee geconjugeerde ringen (B). Hoewel ik me realiseer dat het resultaat hetzelfde is, wat is het voordeel dat wordt behaald door ze op deze manier te tekenen in plaats van (C)? Is het gewoon een kwestie van duidelijkheid?

A:

Benzene Ring

B:

Naphtalene Kekule's Form

C:

Naphtalene

Terwijl ik degenen in Marvin afzuigde, vroeg ik me af als het was omdat de verplaatsing tussen de gedeelde koolstofatomen niet wordt weergegeven? D.w.z. het lijkt erop dat de elektronen over beide ringen afzonderlijk zijn gedelokaliseerd in plaats van als één grote ring?

Drie antwoorden:
#1
+17
F'x
2012-04-27 19:37:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vragen over waarom we dingen op de een of andere manier vertegenwoordigen, zijn over het algemeen moeilijk te beantwoorden, omdat ze een beroep doen op iemands smaak ... de gustibus non est dispandum . Hier wil ik het standpunt en de redenering van IUPAC in deze kwestie uiteenzetten. De relevante publicatie hierover zijn de IUPAC 2008-aanbevelingen, getiteld Grafische weergavestandaarden voor chemische structuurdiagrammen (IUPAC-aanbevelingen 2008) [1].

Deel GR-6 van het rapport gaat over met "Aromatische ringen en andere soorten elektronendelokalisatie". Ik citeer een deel ervan (nadruk is van mij):

GR-6.5 Curven mogen alleen worden gebruikt wanneer delokalisatie wordt weergegeven

Curven vertegenwoordigen delokalisatie, maar toch hebben veel structuren enkele gedelokaliseerde elementen. Hoewel al deze elementen met curven kunnen worden weergegeven, is er weinig winst mee. Integendeel, het willekeurig gebruik van curven kan de aandacht van de kijker vestigen op onbeduidende delen van een structureel diagram , en weg van gebieden die chemisch belangrijker zijn, zoals een actieve site of een reactieve groep. Dienovereenkomstig mogen curven alleen worden gebruikt wanneer de delocalisatie specifiek wordt benadrukt als een belangrijk kenmerk van de structuur .

Als curven niet worden gebruikt, afwisselende configuratie van dubbele bindingen is acceptabel binnen de verdere beperkingen die worden besproken in GR-3.5.

enter image description here

De tekst gaat dan verder met de opmerking:

Het is over het algemeen niet acceptabel om curven te gebruiken in twee aangrenzende gefuseerde ringen , aangezien dergelijke diagrammen op zijn best dubbelzinnig zijn in termen van het karakter van de gedeelde fusie binding tussen de twee ringen.


  1. Grafische representatiestandaarden voor chemische structuurdiagrammen (IUPAC-aanbevelingen 2008) , Pure Appl. Chem., 2008 DOI: 10.1351 / pac200880020277

PS: hmm, de leider voor het IUPAC-rapport werkt bij CambridgeSoft…

Ik heb toegevoegd aan de _why_-vraag :) Blijkt dat "het over het algemeen niet acceptabel is" zou moeten zijn "het is onzinnig".
#2
+16
CHM
2012-04-28 01:18:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Beide manieren om benzeen te trekken zouden voor u hetzelfde moeten betekenen. Gebruik het een of het ander, afhankelijk van wat je wilt uitdrukken.

De Kekulé-structuur, B , is handiger als je geïnteresseerd bent in een reactiemechanisme of om binding te visualiseren zodra aromaticiteit is opgeheven. Hier is een tussenliggende manier om het te tekenen, wat esthetisch gezien aangenamer is (voor mij):

enter image description here

De A en C structuren worden Clar-structuren genoemd, maar ze verschenen voor het eerst in referentie 1. Eigenlijk is C onzinnig. Een cirkel stelt een sextet van $ \ pi $ elektronen voor, zoals die van benzeen. Naftaleen heeft slechts 10 gedelokaliseerde elektronen. Het is tenslotte aromatisch en bezit dus 4n + 2 $ \ pi $ elektronen.

Hier zijn de regels voor het tekenen van Clar-structuren:

  1. Schrijf nooit cirkels in aangrenzende benzeenringen.

  2. Als ringen met cirkels worden genegeerd, moeten alle resterende benzeenringen een Kekulé-structuur hebben, dat wil zeggen, een of twee dubbele bindingen hebben. , zoals in 1; een ring kan "leeg" zijn zoals in 2, maar er mogen geen ongepaarde elektronen zijn.

  3. Behoudens de bovenstaande beperkingen moet een Clar-structuur het maximale aantal benzeenringen hebben met ingeschreven cirkels. Als een keuze beschikbaar is binnen een lineaire reeks benzeenringen, kan de cirkel elk van de beschikbare ringen bezetten, en dit kan worden aangegeven door een pijl.

Lees referentie 2 voor meer informatie over Clar-structuren en hun gebruik in theorie.


  1. JWArmit en R.Robinson, Polynucleaire heterocyclische aromatische typen. II. J. Chem. Soc. (1925): 1604–1610.

  2. Alexandru T. Balaban (2004): Clar Formulas: How to Draw and How to Draw Formulas of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Polycyclische aromatische verbindingen, 24: 2, 83-89

#3
+6
user95
2012-04-27 15:37:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(Te lang voor commentaar.)

Met het tekenen zoals in diagram B, hoewel we de informatie verliezen dat de elektronen in werkelijkheid gedelokaliseerd zijn, zorgt het voor een gemakkelijkere elektronenberekening wanneer we beginnen met 'pushen'. elektronen "(dat wil zeggen, om het mechanisme van een reactie te illustreren).

Het punt is dat het representeren van elektron-delokalisatie in Lewis-structuren krukken vereist zoals resonantiestructuren of dat cirkel / cirkelboogbedrijf. Je kunt tenminste zeggen dat er een elektronenpaar in een enkele binding zit. Hoeveel elektronen zijn er in de cirkel?

Als je niet veel te maken hebt met het illustreren van reactiemechanismen, neem ik aan dat de eerste en derde tekening in orde zijn. Mijn punt is dat die cirkels niet echt leuk spelen met pijlen.

De geschiedenis van de printtechnologie (prijs om formules in boeken af ​​te drukken) speelde vroeger een grote rol. De varianten a en b zijn daarvan de meest recente restanten. Tussen haakjes is naftaleen niet geconjugeerd of samengevoegd, maar geannuleerd.
Ik zou zelf de term "fused" hebben gebruikt in plaats van "samengevoegd", aangezien dat de standaardterm is bij het bespreken van polycyclische aromatische koolwaterstoffen. @Georg: waarom beschouw je naftaleen niet als geconjugeerd? Welke definitie gebruik je?
@J.M. Hoewel naftaleen _aromatisch_ is, is het niet _geconjugeerd_. Conjugatie is de verplaatsing van lading over afwisselende dubbele-enkele-dubbele bindingen, zoals aanwezig is in zijketens van vetzuren. Stilbeen is geconjugeerd, maar naftaleen niet.
U moet de resonantiestructuren van benzeen en 1,3,5-hexatrieen tekenen en deze vergelijken met die van benzeen.
@CHM: Ah. Ik was gewend om PAK's als geconjugeerd te beschouwen, maar ik vermoed dat ik de verkeerde definities gebruikte. Bedankt,


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...