VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 10. Diene und Polyene
10.1 Einteilung
10. Diene und Polyene
erfolgt nach der Entfernung der Doppelbindungen
1. isolierte Doppelbindungen sind durch mindestens eine CH2-Gruppe voneinander
getrennt: –CH2=CH–(CH2)n–CH=CH2–, n 1
2. konjugierte Doppelbindungen sind nur über eine Einfachbindung voneinander
getrennt: –CH=CH–CH=CH–
3. kumulierte Doppelbindungen treffen unmittelbar aufeinander: –CH=C=CH–
Isolierte Doppelbindungen verhalten sich im Wesentlichen wie einfach vorhandene
Doppelbindungen, deshalb wird im folgenden lediglich auf konjugierte Doppelbindungen
näher eingegangen.
10.2 Physikalische Eigenschaften
Der einfachste Vertreter der Diene ist das 1,3-Butadien (kurz das Buten): CH2=CH–CH=CH2.
In ihm liegen sämtliche C-Atome in sp 2 -hybridisierter Form vor. Die vier halbbesetzten
p-Orbitale bilden daher ein delokalisiertes (energiearmes, stabiles) -Orbital über alle vier
C-Atome aus (Abb. rechts).
Vier Elektronen können nach dem
Pauli-Prinzip nicht in einem Orbital
sein, daher entstehen eigentlich
mehrere Orbitale: Das links gezeigte
vollständig delokalisierte -Orbital
und zwei über je zwei C-Atome (1+2
und 3+4) delokalisierte -Orbitale.
Konsequenz: Die oben angegebene Formel ist eigentlich nicht korrekt, was man an den
Bindungslängen erkennen kann:
• Die Einfachbindung zwischen den C-Atomen 2 und 3 ist keine echte Einfachbindung
(154 pm), sondern verkürzt (148 pm).
• Die Doppelbindungen zwischen den C-Atomen 1 und 2 bzw. 3 und 4 ist keine echte
Doppelbindung (134 pm), sondern verlängert (137 pm).
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