Изобразите предельные резонансные формы молекулы фенола. Объясните, почему вклад резонансных структур, в которых на атоме кислорода присутствует положительный заряд, минимален.
Резонансные формы. Молекула фенола не описывается одной формулой: реальное распределение электронов — «среднее» между несколькими предельными структурами, различающимися только положением электронов (атомы остаются на своих местах).
-
Две неравноценные по записи, но равноценные по вкладу структуры Кекуле:
с двойными связями в кольце, расположенными двумя способами (обычная нейтральная формула бензольного ядра с группой ). -
Структуры с разделением зарядов. Неподелённая пара кислорода смещается к атому углерода кольца, образуя связь
; двойные связи кольца при этом перестраиваются, а отрицательный заряд оказывается на атоме углерода кольца в орто-положении (две такие структуры) или в пара-положении (одна структура):
Всего получается пять предельных форм: две структуры Кекуле, две орто- и одна пара-структура с зарядами. Именно из-за переноса отрицательного заряда на орто- и пара-положения кольцо и активно в реакциях замещения именно там.
Почему вклад структур с
- Кислород сильно электроотрицателен; он плохо «терпит» положительный заряд и удерживает свои электроны.
- В таких структурах нарушена симметричная ароматическая система кольца (шесть электронов равномерно распределены по шести атомам), то есть теряется выигрыш в энергии, который даёт ароматичность.
- Для их образования нужно разделить заряды, на что тратится энергия.
Поэтому основной вклад даёт нейтральная структура, а структуры слишь немного смещают электронную плотность в кольцо.
Предельные формы: две нейтральные структуры Кекуле и три структуры с зарядами (
