Woran erkenne ich die π-Orbitale?
Hallo zusammen,
ich verstehen nicht ganz wie auf die unten stehenden 18 π Orbitale kommt. Ich weiß das eine Doppelbindung 2 π Orbitale besitzt (d.h. die 9 orangenen DB also 18 π Orbitale) Nur warum gehören die anderen zwei DB -in grau- nicht dazu?
Allgemein weißt mir diese Thematik mehr Rätsel als Lösungen auf. Kann mir jemand dieses Thema erklären bzw. kennt jemand ein gutes Video das das erklärt?
Vielen Dank im voraus.
LG
Alex
3 Antworten
Jede Doppelbindung trägt zwei π-Elektronen zum Gesamtsystem bei, aber es werden nur die Doppelbindungen gezählt, die man auf einem geschlossenen Pfad von konjugierten Doppelbindungen durchläuft.
In Deinem Fall führt dieser Pfad über zwei N-Atome (die, die mit einer Doppelbindung angeschlossen sind, sp²) und umgeht die zwei anderen über die äußeren Doppelbindungen. Zwei äußere Doppelbindungen werden also nicht mitgenommen, weil sie nicht Teil des konjugierten Systems sind. Im konjugierten System sind alle Bindungen Eineinhalbfachbindungen (es gibt ja eine Resonanzstruktur, in der alle Doppel- und Einfachbindungen auf diesem Pfad die Plätze tauschen), die beiden äußeren sind isolierte Doppelbindungen (und daher kürzer), die Einfachbindungen zu diesen beiden sind umgekehrt wirklich ungefähr so lang wie „echte“ Einfachbindungen.
Du hast also 9 formale Doppelbindungen und daher 18 π-Elektronen.
Also ganz allgemein sind pi-Molekülorbitale die Orbitale, die bei der Überlappung zweier py oder zweier pz Orbitale entstehen. In alle drei Raumrichtungen zeigen also p-Orbitale. Kommt es zu einer Einfachbindung, ist dies eine sigma-Bindung, weil zwei gegeneinander ausgerichtete px/py Orbitale sich überlappen. pi-Molekülorbitale dagegen entstehen durch eine Überlappung gleichgerichteter p-Orbitale, was bei zwei-bzw Dreifachbindungen der Fall ist, dabei rücken die Atome quasi näher zusammen.
Wenn du also nach pi-Elektronen in einem Molekül suchst, das sind die umklappbaren Bindungen in Doppelbindungssystemen, und vor allem sind es bindende Elektronenpaare. Ich zähle hier 22 pi-Elektronen. Woher kommt die Zahl 18 pi-Elektronen? Sicher, dass nicht eine 18 Elektronenregel in Bezug auf die Giftigkeit von Komplexen mit d-Elektronen gemeint ist?
Was das Aromatizitätskriterium angeht, in einem aromatischen System liegen laut Hückel 4n+2 pi-Elekronen vor, das ist sowohl bei 18 als auch bei 22 erfüllt.
Das kann gut sein, dass sie nicht zum aromatischen System gehören, aufgrund deiner genannten Begründung. Aber pi-Elektronen sind es trotzdem.
Ok, ich denke ich beschäftige mich jetzt nochmal gründlich damit. Vielen Dank für die Hilfe. :)
Wenn mich nicht alle Sinne der Chemie verlassen haben, dann ist ist die 9 doch grundlegend dafür da, dass es ein Farbstoff ist, oder?
Also würde ich spontan meinen, das die nur bis dato gezählt haben zum Beweis als Farbstoff?
#unsicher
Lg
Ja, das weiß ich. Aber bei manchen ist es ja so.. Erst ab 9 sind die Farblich. Azo und Polyene sind ja da unterschiedlich. In Bezug aufdessen wollte ich hinaus.
Ein Farbstoff ist es, sobald es Licht aus dem sichtbaren Farbspektrum absorbiert und einen Teil wieder emittiert. So kommt der Farbeindruck zustande.
Gute Frage. Da in der Restlichen Vorlesung und in denen davor, nie die Rede von Giftigkeit war, gehe ich davon nicht aus. Laut deiner Erklärung müssten also auch die beiden grauen DB umklappbar sein, allerdings hätte man ja dann eine 5-Fachbindung, bzw. müsste die dann Benachbarte DB ebenfalls umklappen. Ich denke das geht in diesem Beispiel dann nicht auf, weil immer irgendwo eine 5-Fach-Bindung entstehen würde. Das wäre meine Erklärung warum da nur 18π sind.