In organic chemistry, hyperconjugation (σ-conjugation or no-bond resonance) refers to the delocalization of electrons with the participation of bonds of primarily σ-character. Usually, hyperconjugation involves the interaction of the electrons in a sigma (σ) orbital (e.g. C–H or C–C) with an adjacent unpopulated non-bonding p or antibonding σ* or π* orbitals to give a pair of extended molecular orbitals. However, sometimes, low-lying antibonding σ* orbitals may also interact with filled orbitals of lone pair character (n) in what is termed negative hyperconjugation. Increased electron delocalization associated with hyperconjugation increases the stability of the system. In particular, the new orbital with bonding character is stabilized, resulting in an overall stabilization of the molecule. Only electrons in bonds that are in the β position can have this sort of direct stabilizing effect — donating from a sigma bond on an atom to an orbital in another atom directly attached to it. However, extended versions of hyperconjugation (such as double hyperconjugation) can be important as well. The Baker–Nathan effect, sometimes used synonymously for hyperconjugation, is a specific application of it to certain chemical reactions or types of structures.
Hyperconjugation can be used to rationalize a variety of chemical phenomena, including the anomeric effect, the gauche effect, the rotational barrier of ethane, the beta-silicon effect, the vibrational frequency of exocyclic carbonyl groups, and the relative stability of substituted carbocations and substituted carbon centred radicals, and the thermodynamic Zaitsev's rule for alkene stability. More controversially, hyperconjugation is proposed by quantum mechanical modeling to be a better explanation for the preference of the staggered conformation rather than the old textbook notion of steric hindrance.
Hyperconjugation affects several properties.
Bond length: Hyperconjugation is suggested as a key factor in shortening of sigma bonds (σ bonds).
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This course introduces modern computational electronic structure methods and their broad applications to organic chemistry. It also discusses physical organic concepts to illustrate the stability and
This course will introduce students to the field of organic electronic materials. The goal of this course is to discuss the origin of electronic properties in organic materials, charge transport mecha
Le cours se focalisera sur les composés carbonyles: leur structures, réactivités, et leurs transformations; la réactivité des énols/énolates et leurs réactions fondamentales. L'importance de la compré
Un radical (souvent appelé radical libre) est une espèce chimique possédant un ou plusieurs électrons non appariés sur sa couche externe. L'électron se note par un point. La présence d'un électron célibataire confère à ces molécules, la plupart du temps, une grande instabilité (elles ne respectent pas la règle de l'octet), ce qui signifie qu'elles ont la possibilité de réagir avec de nombreux composés dans des processus le plus souvent non spécifiques, et que leur durée de vie est très courte.
La règle de Markovnikov est une loi utilisée en chimie organique pour prédire, lors d'une réaction d'addition sur un alcène, le produit majoritaire parmi les différents produits possibles. Elle a été formulée par le chimiste russe Vladimir Markovnikov en 1869. Lors de l'addition d'un composé du type sur une double liaison carbone-carbone, le produit majoritaire est celui issu du carbocation le plus stable formé lors de l'étape cinétiquement déterminante d'addition électrophile.
En chimie, la conformérie est une forme de stéréoisomérie décrivant le fait qu'une même molécule existe sous la forme de plusieurs conformères (ou isomères de conformation) à la suite de la rotation des atomes autour de liaisons chimiques simples. On parle surtout de conformérie en chimie organique, pour des rotations autour des liaisons carbone-carbone. Il existe trois principaux facteurs qui rendent certains conformères plus stables que les autres : L'interaction entre une liaison σ et le lobe orbital arrière d'une liaison σ∗ voisine : cela n'est possible que lorsque les deux liaisons sont décalées.
Explore la souche et la stabilisation dans les molécules organiques, en discutant de l'entassement stérique, des interactions de ramification et de l'hyperconjugaison.
Explore l'aromaticité, les énergies de résonance, la stabilité des composés aromatiques et les méthodes de mesure de l'aromaticité.
Explore les énergies de dissociation des liaisons comme mesure de la stabilité radicale et de l'impact des substituants sur les valeurs des BDE.
Tris-(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP) linked to agarose beads is widely used for reducing disulfide bridges in proteins and peptides. The immobilization of TCEP on beads allows efficient removal after reduction to prevent its reaction with alkylating reage ...
On-surface synthesis has become a prominent method for growing low-dimensional carbon-based nanomaterials on metal surfaces. However, the necessity of decoupling organic nanostructures from metal substrates to exploit their properties requires either trans ...
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We present a quaterthiophene and sexithiophene that can reversibly change their effective pi-conjugation length through photoexcitation. The reported compounds make use of light-responsive molecular actuators consisting of an azobenzene attached to a bithi ...