ОБщность строения и химических свойств

Образование p-связи между атомами углерода в молекулах непредельных углеводородов происходит за счёт бокового перекрывания негибридных р- орбиталей. Оси этих р- орбиталей перпендикулярны осям s-связей. При этом в молекуле этилена между атомами углерода имеется одна p-связь, а в молекуле ацетилена — две p-связи (за счёт перекрывания двух пар р- орбиталей):

этилен	ацетилен

В молекуле этилена все пять s-связей (одна связь C–C и четыре связи C–Н) образованы sp ²-гибридными орбиталями (гл. 1.2), оси которых лежат в одной плоскости. Поэтому и все шесть атомов, образующих молекулу этилена (два атома углерода и четыре атома водорода), тоже лежат в одной плоскости. Максимум электронной плотности p-связи находится по обе стороны этой плоскости. Длина C=C -связи в этилене меньше, чем длина C–C -связи в этане (табл. 1.1), так как sp ²-гибридные орбитали, за счёт которых происходит образование s-связей, менее протяжённы, чем sp ³.

В молекуле ацетилена все три s-связи (одна связь C–C и две связи C–Н) образованы sp -гибридными орбиталями, оси которых расположены под углом 180°, то есть лежат на одной прямой. Поэтому и все четыре атома молекулы (два атома углерода и два атома водорода) также располагаются на одной прямой. Максимум электронной плотности обеих p-связей находится вокруг этой прямой. Длина C º C -связи в ацетилене ещё меньше, чем длина углерод-углеродной связи в этилене(табл. 1.1), так как sp -гибридные орбитали, за счёт которых происходит образование s-связей, менее протяжённы, чем sp ².

Таким образом, атомы углерода, образующие p-связи, в молекулах непредельных углеводородов экранированы p-электронной плотностью. Это препятствует взаимодействию этих атомов с нуклеофильными реагентами, но становится возможной электрофильная атака (за счёт электростатического притяжения p-электронной плотностью углерод-углеродной связи катиона электрофила или положительного полюса молекулы, проявляющей электрофильные свойства) и, как мы увидим позднее, атака радикальных частиц. Так как прочность p-связи меньше, чем s-связи, то при взаимодействии непредельного углеводорода с атакующей частицей в первую очередь должна разрываться именно p-связь, что приведёт к образованию новых s-связей атомов углерода с частицами реагента:

.

Возможность реакции с электрофильными и радикальными частицами с образованием продуктов присоединения может означать, что для данных соединений должны быть характерны реакции электрофильного и радикального присоединения (Ad_E, Ad_R).

Дата добавления: 2015-07-26