Oturum Aç

Conjugated dienes have lower heats of hydrogenation than cumulated and isolated dienes, making them more stable. The enhanced stabilization of conjugated systems can be understood from their π molecular orbitals.

The simplest conjugated diene is 1,3-butadiene: a four-carbon system where each carbon is sp2-hybridized and has an unhybridized p orbital that contains an unpaired electron. According to molecular orbital theory, atomic orbitals combine to form molecular orbitals such that the number of molecular orbitals formed is equal to the number of involved atomic orbitals. A linear combination of the four atomic p orbitals in 1,3-butadiene gives rise to four molecular orbitals as shown below.

Figure1

The bonding molecular orbitals, ψ1 and ψ2, are lower in energy relative to the atomic orbitals, whereas the antibonding molecular orbitals, ψ3 and ψ4, are higher in energy. The unpaired electrons are filled starting from the lowest energy molecular orbital. Since each orbital can accommodate a maximum of two electrons, the four unpaired electrons are distributed between ψ1 and ψ2. Based on the electron distribution, ψ2 is the highest occupied molecular orbital (HOMO) and ψ3 is the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO).

Each molecular orbital is distinct, with the difference attributed to the phases of the four p orbitals. In general, an in-phase overlap between two atomic p orbitals forms a π bond. However, an out-of-phase overlap results in a node, a region of zero electron density with no bonding interaction between the two atoms.

In 1,3-butadiene, the lowest energy molecular orbital, ψ1, is formed by an in-phase overlap of all four p orbitals forming a continuous π system. In ψ2, the out-of-phase overlap between the two central carbons gives rise to a node. The number of nodes increases to two in ψ3 and three in ψ4. In summary, the energy of the molecular orbital increases as the number of nodes increases, whereas the bonding interaction decreases.

Etiketler
13 butadieneMolecular OrbitalsConjugated DienesBondingAntibondingHOMOLUMOPi SystemNode

Bölümden 16:

article

Now Playing

16.3 : π Molecular Orbitals of 1,3-Butadiene

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

8.0K Görüntüleme Sayısı

article

16.1 : Konjuge Dienes'in Yapısı

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

4.3K Görüntüleme Sayısı

article

16.2 : Konjuge Dienlerin Kararlılığı

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

3.1K Görüntüleme Sayısı

article

16.4 : π Alil Katyon ve Anyonun Moleküler Orbitalleri

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

3.9K Görüntüleme Sayısı

article

16.5 : π Alil radikalinin moleküler orbitalleri

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

3.3K Görüntüleme Sayısı

article

16.6 : Elektrofilik 1,2- ve 1,4-HX'in 1,3-Bütadien'e eklenmesi

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

4.7K Görüntüleme Sayısı

article

16.7 : Elektrofilik 1,2- ve 1,4-X2'den 1,3-bütadiene ilavesi

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

2.2K Görüntüleme Sayısı

article

16.8 : HX'in 1,3-bütadiene elektrofilik ilavesi: termodinamik ve kinetik kontrol

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

2.3K Görüntüleme Sayısı

article

16.9 : Konjuge Sistemlerin UV-Vis Spektroskopisi

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

6.6K Görüntüleme Sayısı

article

16.10 : UV-Vis Spektroskopisi: Woodward-Fieser Kuralları

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

22.6K Görüntüleme Sayısı

article

16.11 : Perisiklik Reaksiyonlar: Giriş

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

7.2K Görüntüleme Sayısı

article

16.12 : Termal ve Fotokimyasal Elektrosiklik Reaksiyonlar: Genel Bakış

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

2.2K Görüntüleme Sayısı

article

16.13 : Termal Elektrosiklik Reaksiyonlar: Stereokimya

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

1.9K Görüntüleme Sayısı

article

16.14 : Fotokimyasal Elektrosiklik Reaksiyonlar: Stereokimya

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

1.7K Görüntüleme Sayısı

article

16.15 : Siklo Ekleme Reaksiyonları: Genel Bakış

Dienler, Konjuge Pi Sistemleri ve Perisiklik Tepkimeler

2.4K Görüntüleme Sayısı

See More

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır