Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Κυκλοπροπάνιο»

 
== Δομή ==
[[Αρχείο:Coulson Moffit Model.png|150pxleft|thumb|right|Επικάλυψη [[τροχιακό|τροχιακών]] στο μοντέλο του κυκλοπροπανίου με τροχιακάδεσμούς σεμε κάμψη]].
]]
.
 
Η [[τρίγωνο|τριγωνική]] [[χημική δομή|δομή]] του κυκλοπροπανίου απαιτεί οι [[δεσμική γωνία|δεσμικές γωνίες]] μεταξύ των δεσμών C-C να είναι 60°. Η γωνία αυτή είναι πολύ μικρότερη από την πλέον σταθερή, [[θερμοδυναμική|θερμοδυναμικά]], δεσμική γωνία των περίπου 109.5°, των [[Δεσμός σ|δεσμών σ]] μεταξύ [[υβριδισμόςΑτομικό τροχιακώντροχιακό|υβριδικών τροχιακών]] sp<sup>3</sup>-sp<sup>3</sup>. Αυτό οδηγεί στην ύπαρξη σημαντικής [[παραμόρφωση δακτυλίου|παραμόρφωσης δακτυλίου]]. Το μόριο έχει επίσης και [[παραμόρφωση στρέψης]], εξαιτίας της [[εκλειπτική διαμόρφωση|εκλειπτικής διαμόρφωσης]] των ατόμων υδρογόνου του. Για τους παραπάνω λόγους, οι [[χημικός δεσμός|χημικοί δεσμοί]] μεταξύ των ατόμων άνθρακα του κυκλοπροπανίου είναι σχετικά ασθενέσθεροι από τους τυπικούς δεσμούς C-C ενός τυπικού [[αλκάνια|αλκανίου]], οδηγώντας σε πολύ μεγαλύτερη χημική δραστικότητα (σε σύγκριση με τα αλκάνια).
[[Αρχείο:Coulson Moffit Model.png|150px|thumb|right|Επικάλυψη [[τροχιακό|τροχιακών]] στο μοντέλο του κυκλοπροπανίου με τροχιακά σε κάμψη]].
 
Η δεσμολογία μεταξύ των ατόμων άνθρακα γενικά περιγράφεται με τους όρους των [[χημικός δεσμός με κάμψη|δεσμών με κάμψη]] (''bent bonds'')<ref> Eric V. Anslyn and Dennis A. Dougherty. Modern Physical Organic Chemistry. 2006. pages 850-852</ref>. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, οι δεσμοί άνθρακα - άνθρακα στο κυκλοπροπάνιο κάμπτονται έτσι ώστε να σχηματίζεται μια ενδοτροχιακή γωνία των 104°. Αυτό ελαττώνει το επίπεδο της παραμόρφωσης δακτυλίου στρεβλώνοντας τον sp<sup>3</sup> υβριδισμό των ατόμων άνθρακα έτσι ώστε να έχουν μεγαλύτερο [[Δεσμός π|π]] χαρακτήρα από το κανονικό<ref> Knipe, edited by A.C. (2007). March's advanced organic chemistry reactions, mechanisms, and structure. (6th ed. ed.). Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience. p. 219. ISBN 0470084944.</ref>, ενώ από την άλλη οι [[Δεσμός άνθρακα - υδρογόνου|δεσμοί άνθρακα - υδρογόνου]] αποκτούν μεγαλύτερο σ χαρακτήρα, από το κανονικό. Μια ασυνήθιστη συνέπεια της δεσμολογίας με κάμψη είναι ότι ενώ οι δεσμοί C-C, είναι ασθενέστεροι από το κανονικό, τα άτομα άνθρακα βρίσκονται κοντύτερα το ένα με το άλλο, σε σύγκριση με έναν κανονικό απλό δεσμό αλκανίων: Πιο συγκεκριμένα, βρίσκονται σε απόσταση [[151 (αριθμός)|151]] [[πικόμετρο|pm]] αντί για το κανονικό που είναι [[153 (αριθμός)|153]] pm. Λάβετε υπόψη, ακόμη, ότι ο [[μέσος όρος]] για τα [[αλκένια]] είναι [[146 (αριθμός)|146]] pm<ref>Allen, Frank H.; Kennard, Olga; Watson, David G.; Brammer, Lee; Orpen, A. Guy; Taylor, Robin (1987). "Tables of bond lengths determined by X-ray and neutron diffraction. Part 1. Bond lengths in organic compounds". Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2 (12): S1–S19. doi:10.1039/P298700000S1.</ref>.
Η [[τρίγωνο|τριγωνική]] [[χημική δομή|δομή]] του κυκλοπροπανίου απαιτεί οι [[δεσμική γωνία|δεσμικές γωνίες]] μεταξύ των δεσμών C-C να είναι 60°. Η γωνία αυτή είναι πολύ μικρότερη από την πλέον σταθερή, [[θερμοδυναμική|θερμοδυναμικά]], δεσμική γωνία των περίπου 109.5°, των [[Δεσμός σ|δεσμών σ]] μεταξύ [[υβριδισμός τροχιακών|υβριδικών τροχιακών]] sp<sup>3</sup>-sp<sup>3</sup>. Αυτό οδηγεί στην ύπαρξη σημαντικής [[παραμόρφωση δακτυλίου|παραμόρφωσης δακτυλίου]]. Το μόριο έχει επίσης και [[παραμόρφωση στρέψης]], εξαιτίας της [[εκλειπτική διαμόρφωση|εκλειπτικής διαμόρφωσης]] των ατόμων υδρογόνου του. Για τους παραπάνω λόγους, οι [[χημικός δεσμός|χημικοί δεσμοί]] μεταξύ των ατόμων άνθρακα του κυκλοπροπανίου είναι σχετικά ασθενέσθεροι από τους τυπικούς δεσμούς C-C ενός τυπικού [[αλκάνια|αλκανίου]], οδηγώντας σε πολύ μεγαλύτερη χημική δραστικότητα.
 
Ένα εναλλακτικό μοντέλο περιγραφής της δεσμολογίας του κυκλοπροπανίου περιλαμβάνει [[διάγραμμα Γουάλς|διαγράμματα Γουάλς]] (''Walsh diagrams'') και στοχεύει να κάνει καλύτερη δουλειά ώστε να ταιριάζει η [[θεωρία μοριακών τροχιακών]], υπό το φως των [[φασματοσκοπία|φασματοσκοπικών]] ενδείξεων και των [[Συμμετρία ομάδας|επιχειρημάτων της [[συμμετρία ομάδα|συμμετρίας ομάδας]]. Σε αυτό το μοντέλο, το μόριο του κυκλοπροπάνιο περιγράφεται με τη χρήση [[δεσμός τριών κέντρων|δεσμικού τροχιακού συνδυασμού τριών κέντρων]] τριών (3) [[καρβένιο|καρβενίων]] [[μεθυλένιο|μεθυλενίου]].
Η δεσμολογία μεταξύ των ατόμων άνθρακα γενικά περιγράφεται με τους όρους των [[χημικός δεσμός με κάμψη|δεσμών με κάμψη]] (''bent bonds'')<ref> Eric V. Anslyn and Dennis A. Dougherty. Modern Physical Organic Chemistry. 2006. pages 850-852</ref>. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, οι δεσμοί άνθρακα - άνθρακα στο κυκλοπροπάνιο κάμπτονται έτσι ώστε να σχηματίζεται μια ενδοτροχιακή γωνία των 104°. Αυτό ελαττώνει το επίπεδο της παραμόρφωσης δακτυλίου στρεβλώνοντας τον sp<sup>3</sup> υβριδισμό των ατόμων άνθρακα έτσι ώστε να έχουν μεγαλύτερο [[Δεσμός π|π]] χαρακτήρα από το κανονικό<ref> Knipe, edited by A.C. (2007). March's advanced organic chemistry reactions, mechanisms, and structure. (6th ed. ed.). Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience. p. 219. ISBN 0470084944.</ref>, ενώ από την άλλη οι [[Δεσμός άνθρακα - υδρογόνου|δεσμοί άνθρακα - υδρογόνου]] αποκτούν μεγαλύτερο σ χαρακτήρα, από το κανονικό. Μια ασυνήθιστη συνέπεια της δεσμολογίας με κάμψη είναι ότι ενώ οι δεσμοί C-C, είναι ασθενέστεροι από το κανονικό, τα άτομα άνθρακα βρίσκονται κοντύτερα το ένα με το άλλο, σε σύγκριση με έναν κανονικό απλό δεσμό αλκανίων: Πιο συγκεκριμένα, βρίσκονται σε απόσταση [[151 (αριθμός)|151]] [[πικόμετρο|pm]] αντί για το κανονικό που είναι [[153 (αριθμός)|153]] pm. Λάβετε υπόψη, ακόμη, ότι ο [[μέσος όρος]] για τα [[αλκένια]] είναι [[146 (αριθμός)|146]] pm<ref>Allen, Frank H.; Kennard, Olga; Watson, David G.; Brammer, Lee; Orpen, A. Guy; Taylor, Robin (1987). "Tables of bond lengths determined by X-ray and neutron diffraction. Part 1. Bond lengths in organic compounds". Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2 (12): S1–S19. doi:10.1039/P298700000S1.</ref>.
 
Ο κυκλικός απεντοπισμός των έξι (6) ηλεκτρονίων των τριών (3) C-C σ δεσμών δώθηκε από τον [[Μάικλ Ντιούαρ]] (''Michael J. S. Dewar'') ως μια εξηγηση της σχετικά μικρή ενέργεια παραμόρφωσης, σε σύγκριση με την αντίστοιχη του [[κυκλοβουτάνιο|κυκλοβουτάνιου]] (μόνο 27,6 έναντι 26,2 kcal/mol), με το [[κυκλοεξάνιο]] ως ένωση αναφοράς με E<sub>str</sub> = 0 kcal/mol<ref>S. W. Benson, Themochemical Kinetics, S. 273, J. Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto 1976</ref>. Αυτή η (σχετική) στυθεροποίηση αναφέρεται ως «αρωματικότητα σ»<ref>M. J. Dewar. ''Chemical Implicatons of σ Conjugation''. In: ''J. Am. Chem. Soc.'', 1984, 106, p. 669-682.</ref><ref>D. Cremer.''Pros and Cons of σ-Aromaticity''. In: ''Tetrahedron'', 1988, 44 (2), p. 7427-7454.</ref>. Η παραδοχή ενός διαμαγνητικού δακτυλικού ρεύματος στο κυκλοπροπάνιο ευθυγραμμίζεται με την «προστασία» των [[πρωτόνιο|πρωτονίων]] στη [[φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού]] και στις ασυνήθιστες μαγνητικές ιδιότητες του κυκλοπροπανίου, που περιλαμβάνουν υψηλή διαμαγνητική ευαισθησία και υψηλή ανισοτροπία της διαμαγνητικής ευαισθησίας. Πιο προόσφατες έρευνες που ενισχύουν την υπόθεση ότι το κυκλοπροπάνιο σταθεροποιείται από μια αρωματικότητα αποδίδουν μια σταθεροποίηση της τάξης των 11,3 kcal/mol από αυτό το φαινόμενο<ref>Kai Exner and Paul von Ragué Schleyer. ''Theoretical Bond Energies:  A Critical Evaluation''. In: ''J. Phys. Chem. A'', 2001, 105 (13), Seiten 3407–3416. doi:10.1021/jp004193o.</ref>.
Ένα εναλλακτικό μοντέλο περιγραφής της δεσμολογίας του κυκλοπροπανίου περιλαμβάνει [[διάγραμμα Γουάλς|διαγράμματα Γουάλς]] (''Walsh diagrams'') και στοχεύει να κάνει καλύτερη δουλειά ώστε να ταιριάζει η [[θεωρία μοριακών τροχιακών]], υπό το φως των [[φασματοσκοπία|φασματοσκοπικών]] ενδείξεων και των [[Συμμετρία ομάδας|επιχειρημάτων της συμμετρίας ομάδας]]. Σε αυτό το μοντέλο, το μόριο του κυκλοπροπάνιο περιγράφεται με τη χρήση [[δεσμός τριών κέντρων|δεσμικού τροχιακού συνδυασμού τριών κέντρων]] τριών (3) [[καρβένιο|καρβενίων]] [[μεθυλένιο|μεθυλενίου]].
 
<div style='text-align: center;'>
35.734

επεξεργασίες