烯烴穩定性怎麼比較?

時間 2021-09-14 10:06:11

1樓:Zinnnx

從穩定性來說,三取代>四取代>雙取代>單取代。總的來說取代越多越穩定,之所以四取代比三取代不穩定是來自於多取代基帶來的位阻的增加。

關於為什麼取代基越多烯烴越穩定的解釋是有一些爭議的,教給本科生的說法是由於取代基的σC-H可以與空的π*C=C超共軛,filled-unfilled 作用降低整個分子的能量。然而這個解釋是有缺陷的,畢竟從分子軌道來看σC-H成鍵軌道和空的π反鍵的能量差太遠了,從能量的角度來看並不適合發生軌道混合(orbital mixing)。這裡有兩個解釋,乙個是對稱性,從A(1, 2)作用中可知單甲基取代的烯烴中乙個C-H鍵與雙鍵共面,另外兩個C-H與平面呈120度時能量最低,此時兩個σC-H與π*C=C完美重疊(如下圖),軌道的對稱性使得此時有較大能量差的軌道也能發生超共軛作用;

另一種解釋還是和上圖有關,只是要用到量子化分子軌道理論來分析這個分子。在這種理論中,甲基中最高能的電子填在π(CH3)中,此時就不存在軌道能量差異過大的顧慮了;同時π(CH3)和πC=C之間也存在filled-filled作用,從而提高了homo,解釋了雖然多取代的烯烴總體能量更低,但在反應中卻由於更富電而反應性更高的問題。

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