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共轭二烯的稳定性
16.2
通过比较非共轭二烯和共轭二烯的氢化热,可以评估它们的相对稳定性。
例如,1-丁烯的氢化热为 -127 kJ/mol。人们会预期该值在1,3-丁二烯中增加一倍;然而,实际值比预期低15 kJ/mol。
那么,是什么使得共轭二烯更加稳定?
在共轭体系中,碳-碳单键由sp2–sp2轨道重叠形成,而在孤立体系中则为sp3–sp2轨道重叠。由于sp2轨道的s成分更高,共轭二烯中的σ键更短且更强。
此外,π电子的离域为共轭体系提供了额外的稳定性。
为了实现电子离域效应,p 轨道必须相互平行,这使得分子几何结构被限制为平面构型。
1,3-丁二烯的s-顺式和s-反式构象满足平面性条件,其中s-反式更为稳定。顺式-反式转化的活化能约为15 kJ/mol,相当于共轭二烯的稳定化能。
介绍
对二烯氢化焓的比较表明,共轭二烯在氢化时释放较少的热量,使它们比非共轭二烯更稳定。
有助于增强共轭体系稳定性的两个主要因素是π电子的离域和形成单键的碳的sp2杂化。
共轭二烯的平面构象
共轭二烯采用两种平面构型:s-cis式和s-trans,其中未杂化的p轨道彼此平行排列,有利于π电子在分子中…