搜索
搜索…

有机反应入门

通过bd综合体育官方app地址

常见错误:形式上的指控会产生误导

最后更新:2022年9月21日|

有时“形式电荷“不能准确地代表原子周围的电子密度!”

形式电荷有其优点和缺点。哈尔Har。

在许多情况下，形式电荷在原子上有电子密度的“诚实”表示。我们都很熟悉Cl(-) HO(-) CH离子3.O(-)，Br(-)， Li(+)等等。

的形式电荷分配给这些原子真实反映了这些分子带有额外的正电荷或负电荷。

然而!还有一些例外情况。这些都会引起问题。来自一个说教的人异性电荷相吸，同性电荷相斥，重要的是要知道什么时候该注意形式电荷，以及什么时候忽略它。

“正式”收费之所以被称为“正式”，是因为它最终是一个会计问题。如果一个分子带一个电荷，如果我们采用某种系统，将一个电荷明确地分配给一个原子，事情就会容易得多(因为命名的原因)。

就像棒球的规则一样l有时给一个对球队整体表现贡献不大的投手分配一个“赢”或“输”，形式电荷没有考虑到一个分子的真实电子密度，这是基于电负性和共振的结合。

当试图理解一种新的反应时，应用电负性来理解电子密度,而不是形式电荷．

形式上的控告会使人误入歧途

例如，在左下方的两个例子中，所画的曲线箭头将显示氧氧键的形成．考虑到氧-氧键的脆弱(约35千卡/摩尔)，这是说不通的。

formal-charge-can-mislead-for-example-never-draw-arrows-leading-to-positive-charge-of-oxygen-because-it-is-not-an-electrophile

然而，当你应用电负性时，你会得到一个分子真实电子密度的更好的图像。这可以帮助你弄清楚反应是如何进行的。

形式电荷不能准确代表电子密度的几个物种的例子(因此，反应性)

这里有一些其他常见的物种形式电荷可能是电子密度的误导指标。

formal-charges-on-aluminum-boron-and-nitrogen-do-not-represent-the-true-electron-density

  • AlH4(-)和BH4(-)是氢化物供体(H-的来源)。亲核原子实际上是氢，不是铝或B。
  • NH4(+)是弱酸(H+的来源)。碱与NH反应4H，而不是N。
  • 右边的物质叫做“亚胺离子”。亲核试剂与亚胺离子在碳上反应，而不是在氮上。

记住这一点，你就会更容易理解反应是如何工作的。

在下一篇文章:有机化学中稳定负电荷的七个因素

00化学概论
01键合、结构和共振
02酸碱反应
03烷烃和命名法
04构象和环烷烃
05有机反应入门
06自由基反应
07立体化学和手性
08置换反应
09消除反应
10重组
11SN1 SN2 / E1、E2的决定
12烯烃的反应
13炔的反应
14醇，环氧化合物和醚
15有机金属化合物
16光谱学
17Dienes和MO理论
18芳香性
19芳香分子的反应
20.醛和酮
21羧酸衍生物
22烯醇和烯醇酯
23胺
24碳水化合物
25娱乐和杂项

评论

评论部分

关于“常见错误:形式上的指控会产生误导”

  2. 这是一个很深奥的应用，但一些有机化学研究人员在误导形式电荷的概念上建立了整个研究项目。参见“路易斯酸的路易斯碱活化”:

    http://www.scs.illinois.edu/denmark/research/index.html

    其思想是，对于某些酸碱对，配位会增加配位原子上的部分电荷，与直观的“酸+碱=中和”思想相反。沮丧的路易斯酸/碱基对也有类似的想法，只是发挥了一个极端:

    http://en.wikipedia.org/wiki/Frustrated_Lewis_pair

    好的文章!用电负性来考虑形式电荷是很好的建议。

    回复

    1. 你说得对，他的整个研究项目都是基于这个!Scott Denmark的演讲很棒。我喜欢这样的时刻，当你听完一场讲座后，不仅能很好地了解研究人员的工作，而且还能学到一些东西:他真的深入研究了物理有机化学方面。我清楚地记得他问观众(通过Albert Eschenmoser的故事)“硼氢化物离子上的电子在哪里”，当你思考这个问题时，硼实际上带部分正电荷。然后他将其扩展到硅。伟大的东西。

      回复

  3. 你好,

    我的问题是非常基本的(问题是，随着时间的推移，我总是忘记或混淆那些有助于理解/弄清楚为什么反应会以这种方式发生的基本事实)。我的问题是:如果我们有一个电负性原子，电子密度丰富，也许上面带负电荷，为什么它会攻击另一个稍微缺乏电子的原子(就像上面的例子一样)。难道带负电的原子不喜欢“保留”它们的负电荷吗?我知道电子从高密度流向低密度，这是有道理的。但我永远摆脱不了这样一种感觉:电负性原子正在“妥协”。

    谢谢你！

    回复

    1. 让我们以富电子，带负电荷的电负性物质为例，比如F-。是的，氟原子有一个完整的八隅体，而且氟原子核的电负性很强。然而，带负电荷(即高电荷密度)是不稳定的。
      例如，如果氟离子与H+结合，氟离子会从“拥有”一对电子变成与氢“共享”一对电子，但这并不是真正的“妥协”。这就像一个幸福的婚姻，伴侣在一起比分开更好!新的H-F键的价值约为136千卡/摩尔，生成的物种是中性的。
      这里发生的是，在形成键的过程中，这对电子从限定在氟核周围变成了一个更大的体积(H-F sigma键)这大大降低了整体能量。

      在实践中，自然界中没有点电荷，所以现实生活中的一个例子是NaF加上HCl[所以我们也得到了NaCl。仍然是一个高度放热的过程。

      只有(中性的)氖和它的亲戚可以获得一个完整的八电子体，而不必通过成键来“妥协”。
      谢谢你的问题，Mallika!

      回复

留下回复

你的电邮地址将不会公布。必填字段已标记＊

这个网站使用Akismet来减少垃圾邮件。了解如何处理您的评论数据．

Baidu
map