Строение пиридина

В пиридине атом азота, как и все атомы углерода, находится в sp²- cостоянии. Каждый из пяти атомов углерода и атом азота связаны с соседними атомами кольца с помощью двух sp²- гибридизованных орбиталей, третья sp²- гибридизованная орбиталь атома углерода затрачивается на образование связи с атомом водорода, а на третьей sp²- гибридизованной орбитали атома азота находится пара электронов. Пять негибридизованных р -облаков атомов углерода и одно р- облако атома азота, перекрываясь, образуют единую p- электронную систему: два облака - над и под плоскостью кольца.

В плоском шестиугольнике пиридина все углерод-углеродные связи имеют одинаковую длину (13,9·10^-2 нм), промежуточную между длиной простой C _sp2 –C _sp2 (14,8·10^-2 нм) и двойной C=C связей (13,4·10^-2 нм). Обе связи азот-углерод также имеют одинаковую длину (13,7·10^{-2 м), меньшую, чем длина простой связи С-N (14,7·10-2} нм), но большую, чем длина двойной связи С=N (12,8·10^-2 нм).

Делокализация шести р -электронов кольца пиридина обусловливает значительную устойчивость p- электронного облака. Действительно, теплота сгорания пиридина указывает на существенную энергию резонанса 96 кДж/моль.

Строение пиридина можно изобразить резонансным гибридом граничных структур I-V.

Биполярные структуры III-V вносят значительный вклад в резонансный гибрид, так как дипольный момент пиридина, равный 7,45×10^-30 Кл×м (2,26 Д), значительно больше, чем дипольный момент пиперидина 3,86×10^-30 Кл×м (1,17 Д).

Для пиридина, как для ароматического соединения, характерны реакции электрофильного замещения, в которых сохраняется устойчивая p- электронная система.

Дата добавления: 2015-07-26