المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24


Stability of Conjugated Dienes: Molecular Orbital Theory  
  
1238   03:33 مساءً   date: 14-8-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 18-8-2019 997
Date: 6-8-2019 899
Date: 6-8-2019 807

Stability of Conjugated Dienes: Molecular Orbital Theory

The two most frequent ways to synthesize conjugated dienes are dehydration of alcohols and dehydrohalogenation of organohalides, which were introduced in the preparation of alkenes . The following scheme illustrates some of the routes to preparing a conjugated diene.

various synthetic routes to 1,3-butadiene

The formation of synthetic polymers from dienes such as 1,3-butadiene and isoprene is discussed in Section 14.6. Synthetic polymers are large molecules made up of smaller repeating units. You are probably somewhat familiar with a number of these polymers; for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene and poly(vinyl chloride).

As the hydrogenation of 1,3-butadiene releases less than the predicted amount of energy, the energy content of 1,3-butadiene must be lower than we might have expected. In other words, 1,3-butadiene is more stable than its formula suggests.

energy diagram for the hydrogenation of 1,3-butadiene

Figure 1.1 : Energy diagram for the hydrogenation of 1,3-butadiene (not to scale).

 

Conjugated dienes are more stable than non conjugated dienes (both isolated and cumulated) due to factors such as delocalization of charge through resonance and hybridization energy. This can also explain why allylic radicals are much more stable than secondary or even tertiary carbocations. This is all due to the positioning of the pi orbitals and ability for overlap to occur to strengthen the single bond between the two double bonds.

The resonance structure shown below gives a good understanding of how the charge is delocalized across the four carbons in this conjugated diene. This delocalization of charges stablizes the conjugated diene:

Resonance.bmp

Along with resonance, hybridization energy effect the stability of the compound. For example in 1,3-butadiene the carbons with the single bond are sp2 hybridized unlike in nonconjugated dienes where the carbons with single bonds are sp3 hybridized. This difference in hybridization shows that the conjugated dienes have more 's' character and draw in more of the pi electrons, thus making the single bond stronger and shorter than an ordinary alkane C-C bond (1.54Å).

piorbitaloverlaps.bmp

Another useful resource to consider are the heats of hydrogenation of different arrangements of double bonds. Since the higher the heat of hydrogenation the less stable the compound, it is shown below that conjugated dienes (~54 kcal) have a lower heat of hydrogenation than their isolated (~60 kcal) and cumulated diene (~70 kcal) counterparts.

Here is an energy diagram comparing different types of bonds with their heats of hydrogenation to show relative stability of each molecule:

energychart.bmp

The stabilization of dienes by conjugation is less dramatic than the aromatic stabilization of benzene. Nevertheless, similar resonance and molecular orbital descriptions of conjugation may be written.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .