環戊二烯負離子為什麼有芳香性?
01-23
為什麼參與的反應和苯差不多
兩個雙鍵四個π電子,帶負電的那個碳原子p軌道有兩個電子,所以共有6個電子,符合休克爾規則
注意成為負離子的碳處於兩個烯丙位,意思就是當這個碳成為負離子時將使得環戊二烯達到最穩定態。
其次,這並不是一個定域的負離子,而是離域的。
放個圖,希望能解釋清楚了。(手殘勿噴)環戊二烯負離子是環戊二烯在強鹼的作用下失去一個質子形成的,原先那個碳是sp3雜化,後來失去氫離子那個地方就有兩個電子了,這個時候你可以認為是sp2雜化,於是乎那兩個電子進入p軌道,pi電子指的是p軌道電子參與成鍵的電子,這個時候就有2個 pi電子了。剩下的你都懂了吧
樓主的困惑應該是在p軌道上:環戊二烯負離子形成的是5個未成鍵的p軌道怎麼有芳香性。
但休克爾原則上面說的是「π電子數」等於4n+2,不是垂直於平面的「p軌道數」等於4n+2。
每個軌道在一個「方向」上都是可以容納兩個電子的,所以形成負離子。後面應該不用我說了。元素周期表上面寫的2s^2、2p^6……(p可以容納6個電子,但詳細寫出來是【2p(x^2、y^2、z^2)】,x、y、z三個方向,每個方向容納2個電子)
我一開始也是困惑這個的,然後又在想是不是形成sp雜化的,但是從角張力上看這連成鍵都難,而且還是一樣只有5個p軌道垂直與平面的。
(具體的可以看教材,只要有講原子的結構的教材上面都有《無機化學》……(但非化學專業的一般都不講這個,直接跳過),就是難「看」懂上面的公式(薛定諤的貓……),簡單理解上面一些結論還好)
當離域電子有4n+2個的時候輪烯有芳香性而較穩定(休克爾規則),環辛二烯負離子每個碳離域一個電子,再加上一個電子時整個體系能量較低
推薦閱讀: