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
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05

نزوله (عليه السلام) بكربلاء
8-04-2015
موقف عائشة من اخاها محمد
2-5-2016
الخطابات وبطاقات الرد وتسويق الخدمات
8/9/2022
الكتاب السادس، الجزء 9: «إلا أنه في حالة عطارد ...»
2023-09-14
حق الملكية الخاصة في النظام الرأسمالي .
1-6-2016
معنى كملة نزف‌
10-1-2016

 Resonance Delocalization in BH+ Type Acids  
  
2312   03:09 مساءاً   date: 12-7-2016
Author : ADAM RENSLO
Book or Source : the organic chemistry of medicinal agent
Page and Part : p267

 Resonance Delocalization in BH+ Type Acids

Now we will consider the effects of resonance delocalization of BH+ type acids and their neutral conjugate bases (B:). Comparing the pKa values of two ammonium acids (R–NH3+) we see that the example where R = Ph is significantly more acidic than when R = Me (Figure 1.1). This suggests that the aromatic ring provides significant stabilization of the conjugate base, which in this case is the neutral molecule aniline. Inspection of a resonance hybrid of aniline shows how the lone pair electrons on nitrogen delocalize into the aromatic ring (Figure1.2). With its electron density decreased, the N: atom in aniline is less basic than in methylamine and the corresponding anilinium ion (C6H5NH3+) is more acidic than the methylammonium ion (CH3NH3+).

Figure 1.1 Example of increased acidity of +N–H acids with increasing resonance electron delocalization in the conjugate base.

Figure 1.2 Resonance structures showing distribution of electron density among the N atom and the ortho- and para-carbon atoms of the phenyl ring.

In the examples above, we saw how delocalization of electrons from :X into a π system generally lowers the basicity of :X and makes the X–H bond more acidic. Now let’s examine some cases where resonance donation of electrons into a π system raises the basicity of :X and reduces acidity of the X–H bond of interest.

To illustrate this effect we will first compare the acidities of the guanidinium and iminium ions, which are BH+ type acids (Figure 5.15). In both cases, the N–H σ bond of interest involves an sp2 hybrid orbital on a nitrogen atom that is also involved in a C=N π bond. In the case of the iminium ion, the pKa simply reflects the intrinsic basicity of sp2-hybridized N. In the guanidinium ion, however, two N atoms are bound to carbon and each can contribute its lone pair electrons into the C=N π bond. The easiest way to see this is to examine a resonance hybrid structure of the guanidinium ion (Figure 1.3). As you can see, the effect of this resonance donation is to distribute the positive charge among all three nitrogen atoms. This greatly stabilizes the guanidinium ion, making it less prone to give up a proton and so much less acidic (pKa = ~13–14) than the iminium ion. From the perspective of the conjugate bases, we might say that guanidine is a much stronger base than an imine because it can more readily stabilize the positive charge that comes with attaining a proton.

Figure 1.3  Acid-base reactions and pKa values for the guanidinium ion (left) and an iminium ion (right).

Figure 1.4  Resonance structures showing distribution of positive charge among all three N atoms of the guanidinium ion.

Another example of the same effect is apparent in a comparison of the relative acidities of the aromatic imidazolium and pyridinium ions (Figure 1.5). Here again the acidic N–H bond involves an sp2 hybrid orbital that lies in the plane of the ring. However, the second nitrogen atom in the imidazole ring does contribute its lone pair electrons into the π system, to satisfy Hückel’s rule (Figure 1.6). This resonance donation makes imidazole more basic than pyridine. By the same token, pyridinium is a stronger acid because it cannot stabilize a positive charge in the way the imidazolium ion does—by sharing charge between its two nitrogen atoms. It might help to draw a resonance hybrid of the imidazolium ion to convince yourself of this!

Figure 1.5 Acid-base reactions and pKa values for the imidazolium ion (left) and the pyridinium ion (right).

Figure 1.6  Lone pairs of electrons in different types of orbitals have different basicities. Lone pairs in sp2-orbitals are basic and can be protonated. Lone pairs in p-orbitals that are part of an aromatic π system are not basic and do not become protonated.




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 .