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 π π: 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 vịng. + + + - - + + + 1200 1200 1200 sp2 S + + - P + SP + 1,93
Ngời ta có thể chia hệ mạch vịng chứa các liên kết đơn và liên kết đôi luân phiên ra thành ba loaị chính:
a- Hệ khơng thơm: là những hợp chất mà khi mở vịng 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 vịng 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 khơng bền, độ bền kém hơn so với hợp chất mạch hở có cùng số liên kết đơi. (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 khơng định xứ rất cao nghĩa là các eletron π
thuộc về tất cả các tâm của vịng (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 vịng 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 vịng cách nh diphênyl metan...
Loại có vịng khác với vịng benzen nh các cation xyclo propenili, anion pentadienyl và các loại dị vịng nh furan, thiophen...
- Có vịng liên hợp khép kín:
Hệ thơm Hệ khơng thơm - Có cấu trúc phẳng:
Hệ thơm Hệ khơng thơm
* Có thể là dị vịng:
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 vịng cha no, bền vững, khi mở vịng 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 hố (khó bị oxi hố).
Đ2- Mật độ electron, bậc liên kết, chỉ số hoá trị tựdo và giản đồ phân tử. do và giản đồ phân tử.