ローンペアと共鳴安定化

ローンペアの電子を局在・非局在に分類する前に、共鳴構造についての簡単な質問に答えましょう。 次のうち、2 つの共鳴構造の間で正しい変換を表すのはどれですか。

答えが最初の変換であれば、素晴らしい。

そうでない場合、またはこの質問にどう答えていいかわからない場合は、共鳴構造は同じ化合物の 2 つのルイス構造であり、すべての原子が同じ接続/配置(同じ隣接する原子に接続)になって、それらは電子の配置によってのみ異なることを意味します。 このため、共鳴変換を描く際には、

1) 単結合を壊さない、

2) 2列目の元素のオクテットを超えない、の2つのルールに従います。したがって、2番目の孤立電子対を式のように動かすと、その隣の炭素のオクテットを超えてしまい、これは決してやりたくないことなのですが、このようなことをすると、2番目の孤立電子対を動かすことはできません。 八重項を超える炭素をすぐに見つけられない場合は、結合線構造上の見えない水素を追加してください:

ご覧のように、2つの水素を持つ炭素には5つの結合(10個の電子)があり、これが窒素上の孤立ペアが共鳴安定化に参加できない理由です – 彼らは局在化しています。

さて、化学用語はさておき、簡単に言うと一対の電子が動き回るのに対し、もう一対はそうでないと言えます。 これらの電子は1つの原子にしか属さないので、局在しています。 同じように、1つの分子内の同じ元素が、局在化した電子と非局在化した電子を持つことがあります。 例として、エステル基の2つの酸素は局在化したローンペアと非局在化したローンペアを持つ。

酸素上の赤い電子は、π結合電子を上に移動できるため共鳴安定化に参加することが可能である。 一方、青い電子は一番上の酸素に局在しており、下に移動するには炭素の八重項を超えるか(これは本当に方法がないということです)、炭素と他の酸素の間の単結合を壊すしかなく、これも共鳴構造のルールに反しています。

まとめると、ローンペアが局在か非局在かを問われたとき、共鳴変換に関与できるものとできないものをチェックする必要があります。

ローンペアが共鳴寄与体の形成に関与できる場合は非局在、共鳴に関与できない場合は局在となるのです。

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