Banán kapcsolat

A szerves kémia területén a hajlított kötés, más néven banánkötés  , egyfajta kovalens kémiai kötés , kissé banánszerű geometriával. Feltételes típusú kémiai kötés , amelyet nagy szögfeszültség jellemez .

A "banánkötések" tipikus példája a ciklopropánban lévő C-C kötések . A molekulák azon vágya, hogy elkerüljék a "banánkötések" megjelenését, különféle konformációk megjelenéséhez vezet . A feszültség elméletét a szénciklusokban először Adolf Bayer javasolta 1885-ben. A ciklus szögfeszültségének mérésére a tudós a kötési szög eltérését javasolta a standard tetraéderes szögtől (109°28′). Tehát elmélete szerint a ciklopropán feszültsége egyenlő volt109°28′ − 60°2= +24°44′, és a +0°44′ feszültségű ciklopentánnak  kellett volna a legjobban ellenállnia a gyűrűtörésnek . A stresszelmélet megmagyarázta a kis és közepes ciklusok tulajdonságaira vonatkozó kísérleti adatokat , de nem tudta alátámasztani a nagy és makrociklusok elképesztő stabilitását .

Kis ciklikus molekulák

A hajlított kötések [1] a kémiai kötések egy speciális típusa , amelyben a kémiai kötést alkotó két atom normál hibridizációs állapota felfelé vagy lefelé s-orbitális karakterrel módosul, hogy alkalmazkodjon egy adott molekuláris geometriához. Görbült kötések találhatók a feszültség alatt álló szerves vegyületekben, például a ciklopropánban , az oxiránban és az aziridinben .

Ezekben a vegyületekben a szénatomok nem vehetnek fel 109,5°-os kötési szöget standard sp 3 hibridizációval . Az n-szimbólum sp 5 (azaz 1/6 s-sűrűség és 5/6 p - sűrűség ) [ 2 ] növelése lehetővé teszi  a kötési szögek 60°-ra történő csökkentését. Ugyanakkor a szén-hidrogén kötések s-karaktert kapnak, ami lerövidíti őket. A ciklopropánban a két szénatom közötti maximális elektronsűrűség nem felel meg az atommagok közötti tengelynek, innen ered a hajlított kötés neve . A ciklopropánban az orbitális szög 104°. Ez a hajlítás kísérletileg megfigyelhető egyes ciklopropán -származékok röntgendiffrakciójával : a deformációs sűrűség eltér a két szénatom közötti centrumok vonalától. A szén-szén kötések hossza rövidebb, mint a hagyományos alkánkötéseknél: 151 pm versus 153 pm [3] .

A ciklobután egy nagyobb gyűrű, de még mindig ívelt kötései vannak. Ebben a molekulában a szénkötés szöge 90° a sík konformációhoz és 88° a hajtogatott konformációhoz. A ciklopropántól eltérően a C–C kötések hossza valójában inkább nő, mint csökken; ez főként az 1,3 kötetlen sztérikus taszításnak köszönhető. Reaktivitás szempontjából a ciklobután viszonylag inert, és úgy viselkedik, mint a szokásos alkánok .

Lásd még

Jegyzetek

  1. Burnelle, Louis; Kaufmann, Joyce J. Diborane molekuláris pályái Gauss-alapon . - 1965. - S. 43 (10): 3540-45. Archiválva : 2022. február 7. a Wayback Machine -nél
  2. De Meijere, Armin. "A ciklopropán kötési tulajdonságai és kémiai következményeik". – Angew. Chem. Int. Szerk. Engl., 1979. - S. 18 (11): 809-886 ..
  3. Allen, Frank H.; Kennard, Olga; Watson, David G.; Brammer, Lee; Orpen, A. Guy; Taylor, Robin. A röntgendiffrakcióval és neutrondiffrakcióval meghatározott kötéshosszak táblázatai. 1. rész Kötéshosszok szerves vegyületekben. – J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1987. - S. (12): 1-19.