為什麼這篇共軛 共振鄉民發文收入到精華區:因為在共軛 共振這個討論話題中,有許多相關的文章在討論,這篇最有參考價值!作者youbet (1217(五)化學之夜)看板Chemistry標題Re: [問題] 共振!時間T...
共軛 共振 在 蔓蔓?蔓時尚 Slow Vashion Instagram 的精選貼文
2021-09-03 21:11:08
【植物體內的華麗五彩戰士 #植化素】 相對於動物,植物不太會得到癌症🌱 因為植物體內的植化素可以抗氧化、清除自由基,自然而然不太有機會讓植物生長惡性腫瘤🙅🏻♀️ 這些植化素就是各種功能性化學物質,它們通常具有五彩繽紛的顏色,所以我才會把它們腦補成華麗五彩戰士XDD 當我們吃這些植物蔬果時,這些化...
◆ From: 140.114.45.186
一般有機化學家常常有錯誤的認知
甚至許多教科書上也有如此的論述:
認為環狀共軛體系會是正 n 邊形(equal bond length)
是因為 pz orbital 的 π 電子 delocalization 的結果
使總能量下降...分子趨於穩定
然而實情並非如此...
一般共軛體系的幾何構型常是由他的 σ- bond framework 決定
也就是說 σ-bond 的強度要比 π-bond 的強度更強,從而決定了分子的構型
簡單來說...在 polyacetylene (PA) 的體系
σ-bond 喜歡分子是 equal bond length
而 π-bond 喜歡分子呈現 bond length alternating
若定義一個 order parameter p 為奇數鍵的鍵長減去偶數鍵的鍵長
那 σ-bond 的 potential energy surface 如下
electronic
energy of σ-bond
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|¯¯¯\ /¯¯¯
| \ /
| \ /
| ﹨ ∕
| ﹨ ∕
| \ /
| \ /
| ¯
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ order parameter of bond
p=0 alternation
而 π-bond :
electronic
energy of π-bond
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|¯¯﹨ ∕¯¯¯
| ﹨ ∕
| ﹨ ∕
| ﹨ /¯\ ∕
| ﹨ ∕ ﹨ ∕
| ﹨ ∕ ﹨ ∕
| \ / \ /
| ¯ ¯
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ order parameter of bond
p=0 alternation
這個圖的意思是說...
分子的 π 電子的電子組態能量在 equal bond length 時反而是 local maximum
而在 bond length alternation 時則是 minimum (注意有兩個 minima!!)
而 σ-bond 則是相反
那我們可以把分子的總能量拆成這兩部分:
E_tot = E_σ + E_π
當 PA 鏈長逐漸加長,後項會漸漸變成 dominant 項
(π-bond 在鏈長長的時候佔優勢!)
但是在 PA 鏈長夠小時...
也就是說...以 benzene 而言
π-bond 是因為 σ-bond 夠強,使得分子成正六邊形才 delocalized 的
承上,當 PA 鏈長逐漸加長
π-bond 對分子總能量的貢獻會逐漸超過 σ-bond
使得分子呈現 bond length alternating 的構型
這個結論在量子化學剛萌芽的三零年代就已經知道了...
對於 cyclic PA 而言 (在 Huckel model 的近似下)
C34H34 是第一個開始變成 bond alternation 的環型分子
有興趣的人可以參考 L. Salem 在這方面的名著
"The Molecular Orbital Theory of Conjugated Systems"
第八章有關於各種 distortion 的介紹
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◆ From: 140.112.54.153