المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11906 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية



Hückel’s rule tells us if compounds are aromatic  
  
50   08:37 صباحاً   التاريخ: 2025-05-04
المؤلف : Jonathan Clayden , Nick Greeves , Stuart Warren
الكتاب أو المصدر : ORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة : ص161-162
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء العضوية / مواضيع عامة في الكيمياء العضوية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-08-26 1120
التاريخ: 2025-04-28 188
التاريخ: 18-10-2019 1062
التاريخ: 21-12-2015 2212

As we pointed out on the previous page, all the cyclic conjugated hydrocarbons have a single lowest energy molecular orbital, and then a stack of degenerate pairs of orbitals of increasing energy. Since the single low energy orbital holds two electrons, and then the successive degen-erate pairs four each, a ‘closed shell’ arrangement in which all the orbitals below a certain level are fi lled will always contain (4n + 2) electrons (where n is an integer—0, 1, 2, etc.—corre-sponding to the number of degenerate orbital pairs). This is the basis of Hückel’s rule.

 ● Hückel’s rule Planar, fully conjugated, monocyclic systems with (4n + 2) π electrons have a closed shell of electrons all in bonding orbitals and are exceptionally stable. Such systems are said to be aromatic. Analogous systems with 4n π electrons are described as anti-aromatic.

The next (4n + 2) number after six is ten so we might expect this cyclic alkene, [10] annulene, to be aromatic. But if a compound with five cis double bonds were planar, each internal angle would be 144°. Since a normal double bond has bond angles of 120°, this would be far from ideal. This compound can be made but it does not adopt a planar conformation and therefore is not aromatic even though it has ten π electrons.

By contrast, [18] annulene, which is also a (4n + 2) π electron system (n = 4), does adopt a planar conformation and is aromatic. The trans–trans–cis double bond arrangement allows all bond angles to be 120˚. [20] Annulene presumably could become planar (it isn’t quite) but since it is a 4n π electron system rather than a 4n + 2 system, it is not aromatic and the structure shows localized single and double bonds. When the conjugated systems are not monocyclic, the situation becomes a little less clear. Naphthalene, for example, has ten electrons but you can also think of it as two fused benzene rings. From its chemistry, it is very clear that naphthalene has aromatic character (it does substitution reactions) but is less aromatic than benzene itself. For example, naphthalene can easily be reduced to tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene), which still contains a benzene ring. Also, in contrast to benzene, all the bond lengths in naphthalene are not the same. 1,6-Methano [10] annulene is rather like naphthalene but with the middle bond replaced by a methylene bridging group. This compound is almost flat and shows aromatic character.

Hückel’s rule helps us predict and understand the aromatic stability of numerous other systems. Cyclopentadiene, for example, has two conjugated double bonds but the conju gated system is not cyclic since there is an sp3 carbon in the ring. However, this compound is relatively easy to deprotonate to give a very stable anion in which all the bond lengths are the same.

Each of the double bonds contributes two electrons and the negative charge (which must be in a p orbital to complete the conjugation) contributes a further two, making six altogether. The energy level diagram shows that six π electrons completely fill the bonding molecular orbitals, thereby giving a stable aromatic structure.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .