16.2 : Стабильность сопряженных диенов

Введение

Сравнение энтальпий гидрирования диенов показывает, что сопряженные диены выделяют меньше тепла при гидрировании, что делает их более стабильными, чем их несопряженные аналоги.

Двумя основными факторами, способствующими повышению стабильности сопряженных систем, являются делокализация π-электронов и sp^2-гибридизация атомов углерода, образующих одинарные связи.

Плоские конформеры сопряженных диенов

Сопряженные диены принимают две плоские конфигурации: s-цис и s-транс, в которых негибридизованные p-орбитали ориентированы параллельно друг другу, что облегчает делокализацию π-электронов поперек молекулы. s-Цис- и s-транс-конформеры 1,3-бутадиена показаны ниже.

Приставка «s» описывает ориентацию двойных связей вокруг одинарной связи C–C. Конформеры претерпевают быструю внутреннюю конверсию при комнатной температуре за счет вращения вокруг центральной одинарной связи. В s-цис-форме две двойные связи находятся по одну сторону от одинарной связи и имеют двугранный угол 0°. У s-транс-формы они находятся на противоположных сторонах с двугранным углом 180°. Конформер s-цис менее стабилен, чем конформер s-транс, из-за стерического взаимодействия между двумя атомами водорода, как показано ниже.