Huckel의 규칙

소개 :

독일 화학자이자 물리학자인 Erich Huckel은 1931 년에 평면 고리 분자에 방향족 특성이 있는지 여부를 결정하는 데 도움이되는 이론을 발표했습니다. 그의 통치에 따르면,

방향족 분자는 순환 및 평면이며 4N+2 π 전자를 갖는다. Huckel의 규칙은

입니다

그 후.

이제

Huckel의 규칙의 정의를 이해하자, Huckel의 규칙은 분자가 방향족, 반응 방향성인지 여부를 결정하는 일련의 방법입니다.

또는 전자 (N)의 수 및 링 시스템의 물리적 구성에 기초한 비 방향족. P 궤도 내에서, PI 전자는 PI 결합 또는 고독한 쌍에 참여하는 전자로 설명된다. 분자는 병렬, 인접한 p 궤도의 폐쇄 루프 내에 특정 수의 PI 전자가 향기가되어야한다. Pi-Electron 수는 4N+2에 양의 정수 (즉, n =0, 1, 2 등)를 곱하여 형성된 일련의 값으로 정의됩니다. Huckel의 규칙은이 규칙의 이름입니다. 고리 모양의 평면 분자 또는 이온이 방향족인지 여부를 결정하는 데 사용됩니다. 6 개의 PI 전자 (n =1)는 가장 흔한 인스턴스이며, 벤젠, 피롤, 푸란 및 피리딘에서 볼 수 있습니다.

Huckel의 규칙 방정식

이 규칙은 안정성을 더 잘 이해하기 위해 완전 공액 단일 사이 클릭 탄화수소 (Annulenes라고도 함)와 양이온 및 음이온에 적용될 수 있습니다.

화합물은 평면 형태에서 공액 p 궤도의 연속적인 고리가 없으면 비 방향족이다.

4N+2 규칙은 무엇입니까?

π 의 총 수 고리 모양의 사이 클릭 분자의 전자는 공식 "4N +2"와 동일 할 수 있으며, 여기서 N은 양의 값을 가진 정수가 될 수 있으며, 분자는 허켈 규칙 (0 포함)을 따라야합니다.

방향족 화합물은 단순한 알켄의 수소화 데이터에 기초한 이론적 예측보다 더 안정적이다; 이 여분의 안정성은 공명 에너지로 알려진 전자의 비편정 된 전자 구름 때문입니다.

p o 궤도의 공액 시스템에서 (일반적으로 SP2- 하이브리드 화 된 원자에서, 때로는

SP- 하이브리드 원자), 분자는 4N + 2 (소위“hückel 번호”)

를 가져야합니다.

전자 [7] (2,6, 10,…)

분자는 (거의) 평면이어야합니다 (컨쥬 게이션의 필요성은

p 궤도는 거의 평행하고 상호 작용할 수 있어야합니다).

그것은 선형이 아닌 순환 (선형이 아닌) 분자 여야합니다.
p a inomic orbitals의 연속 고리는 분자에 형성되어야합니다 (

해당 고리의 SP3 원자도 엑소 사이 클릭 P 궤도를 계산하지도 않습니다).

Hückel의 분자 궤도 이론에 따르면, 화합물은 모든 결합 분자 궤도가 쌍을 이루는 전자로 채워진 경우 특히 안정적이다. 방향족 화합물은 이와 관련하여 매우 안정적입니다.

두 개의 전자가 가장 낮은 에너지 분자 궤도를 채우고 4 개의 전자가 각 후속 에너지 수준 (후속 에너지 수준의 수는 n으로 표시됨)을 채우면 모든 결합 궤도가 채워지고 방지 궤도는 방향족 화합물에서 점유되지 않습니다. 이로 인해 총 최대 4n+2 개의 전자가 추가됩니다. 벤젠은 6 개의 전자 화합물입니다. 초기 2 개의 전자가 가장 낮은 에너지 궤도를 채운 후 4 개의 전자가 남아 있습니다. 다음 에너지 수준의 궤도는이 네 가지에 의해 채워집니다.

추상 지식 :이 부분에서, 우리는 방향족 화합물에 대한 추상 지식을 이해할 것입니다. 환경과 인간 건강에 부정적인 영향을 미치기 때문에 방향족 화학 물질과 암모늄은 우선 오염 물질로 분류됩니다. 이 화학 물질의 많은 양은 종종 산업 및 도시 폐수로 방출됩니다. 다양한 연구에서 미생물 컨소시엄이 방향족 화학 물질과 암모늄을 완전히 그리고 동시에 제거 할 수 있지만, 질화 과정은 특정 작동 환경에서 억제, 독성 및/또는 불 활성화 메커니즘에 의해 방해 될 수 있습니다. 연구자들은 최근 분자 생물학의 최근 발달에 따라 배양 배지에 존재하는 방향족 화합물을 분해 할 수있는 다양한 미생물을 찾을 수 있었다.

기억해야 할 점 :

허클의 규칙은 평면 고리 분자에 방향족 특성이 있는지 여부를 결정합니다.

방향족 분자는 순환적이고 평면이며 4n+2 π 전자를 가지고 있습니다.

평면 형태에서 공액 p 궤도의 연속적인 고리가 없으면 화합물이 비 방향족입니다.

벤젠은 방향족을 갖는 방향족 화합물입니다.

공액 시스템의 전자 수만 방향족과 항아로 로이스 물질을 구별합니다.

방향족 화합물의 고리 구조는 coplanar이어야합니다. 즉, 링의 모든 원자가 같은 평면에 있음을 의미합니다.