16.2 : Stabilität konjugierter Diene

Einführung

Ein Vergleich der Hydrierungsenthalpien von Dienen zeigt, dass konjugierte Diene bei der Hydrierung weniger Wärme freisetzen und dadurch stabiler sind als ihre nichtkonjugierten Analoga.

Die beiden Hauptfaktoren, die zur erhöhten Stabilität konjugierter Systeme beitragen, sind die Delokalisierung von π-Elektronen und die sp^2-Hybridisierung der Kohlensubstanzen, die die Einfachbindungen bilden.

Planare Konformere konjugierter Diene

Konjugierte Diene nehmen zwei planare Konfigurationen an, s-cis und s-trans, wobei die nicht hybridisierten p-Orbitale parallel zueinander ausgerichtet sind, was die Delokalisierung von π-Elektronen im gesamten Molekül erleichtert. Die s-cis- und s-trans-Konformere von 1,3-Butadien sind unten aufgeführt.

Das Präfix „s“ beschreibt die Orientierung der Doppelbindungen um die C-C-Einfachbindung. Die Konformere durchlaufen bei Raumtemperatur eine schnelle interne Umwandlung durch Rotation um die zentrale Einfachbindung. In der s-cis-Form liegen die beiden Doppelbindungen auf der gleichen Seite der Einfachbindung und haben einen Diederwinkel von 0°. Bei s-trans liegen sie auf gegenüberliegenden Seiten mit einem Diederwinkel von 180°. Das s-cis-Konformer ist aufgrund der sterischen Wechselwirkung zwischen den beiden Wassersubstanzenn weniger stabil als das s-trans-Konformer, wie unten gezeigt.