1- Hệ liên hợp mạch hở.
Đối với một hệ polyen liên hợp có n (chẵn) các AO p ta có n MO bao gồm n/2 MO liên kết và n/2 MO phản liên kết.
Ví dụ: butadien 1,3 có 4 AO p của C nên có 4 MO gồm 2 MO liên kết và 2
MO phản liên kết. Hàm MO có dạng:
ψ = C1χ1 + C2χ 2 + C3χ3 + C4χ4
Trong đó ψ1 và ψ2 là hàm MO liên kết còn ψ3 và ψ4 là hàm MO phản liên kết. MO ψ1 có mức năng lợng thấp nhất nên bền nhất.
Trong hệ liên hợp mạch hở có 2 loại hệ liên hợp quan trọng và phổ biến là: - Hệ liên hợp ππ: Ví dụ:CH2 = CH - CH = CH2; CH2 = CH - CH = 0 - Hệ liên hợp p.π Ví dụ: CH2 = CH - Cl ; C6H5 - NH2 2- Hệ liên hợp ở hợp chất mạch vòng. + + + - - + + + 1200 1200 1200 sp2 S + + - P + SP + 1,93
Ngời ta có thể chia hệ mạch vòng chứa các liên kết đơn và liên kết đôi luân phiên ra thành ba loaị chính:
a- Hệ không thơm: là những hợp chất mà khi mở vòng thì năng lợng tổng quát
của hệ electron π luân phiên (Eπ) không thay đổi.
Ví dụ: Funven ở trong hệ này các liên kết định xứ một phần, độ bền của hệ
này tơng đơng với hệ mạch hở có cùng số liên kết đôi.
b- Hệ phản thơm: bao gồm những hợp chất mà khi mở vòng năng lợng của hệ
giảm đi. Ví dụ: Xyclobutadien liên kết trong hệ phản thơm mang tính chất định xứ một cách rõ rệt. Các hệ này nói chung không bền, độ bền kém hơn so với hợp chất mạch hở có cùng số liên kết đôi. (xyclobutadien độ bền kém buta-1,3-dien.)
c- Hệ thơm: gồm những hợp chất khi mở vòng năng lợng của hệ tăng lên. Liên kết
π trong hệ thơm mang tính chất không định xứ rất cao nghĩa là các eletron π
thuộc về tất cả các tâm của vòng (liên kết đa tâm). Ví dụ benzen hàm ψ có dạng:
ψ = C1χ1 + C2χ2 + C3χ3 + C4χ4 + C5χ5 + C6χ6
ứng với hàm này có 6 mức năng lợng. MO π liên kết có mức năng lợng thấp nhất (bền nhất) ở trạng thái cơ bản là ψ1.
C – C
C C
C – C MOψ1
3- Đặc điểm cấu trúc và tính chất của hệ thơm.
Hệ thơm có thể chia thành 2 loại:
Loại có vòng benzen bao gồm benzen và các dẫn xuất của benzen các hệ đa vòng ngng tụ nh naphtalen, antraxen..., hệ các vòng nối nh biphenyl... các vòng cách nh diphênyl metan...
Loại có vòng khác với vòng benzen nh các cation xyclo propenili, anion pentadienyl và các loại dị vòng nh furan, thiophen...
- Có vòng liên hợp khép kín:
Hệ thơm Hệ không thơm
- Có cấu trúc phẳng:
Hệ thơm Hệ không thơm
* Có thể là dị vòng: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ thơm
* Có số electron π hoặc electron p cặp đôi đều (hay liên hợp) mà tổng số thoả mãn công thức (4n + 2) (theo quy tắc Hucken) thì hệ sẽ có tính thơm.
Tính thơm là tính chất của những hệ vòng cha no, bền vững, khi mở vòng có
năng lợng π tăng lên. Hệ này có tính chất dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng và bền với chất oxi hoá (khó bị oxi hoá).
Đ2- Mật độ electron, bậc liên kết, chỉ số hoá trị tự do và giản đồ phân tử.