Ressonância e distribuição eletrônica

Carbonyl and carboxylate contributors

• Redistributing a carboxylate pairDraw simultaneous resonance arrows without overfilling carbon.
• Acid switches on a carbonylProtonate a ketone oxygen and draw the carbocation contributor that explains why acid makes the carbonyl carbon more electrophilic.
• Why the far end of an enone is electron-poorRelay carbonyl polarization through a conjugated C=C bond to show why the β carbon of an α,β-unsaturated ketone is electrophilic.
• Three equal drawings of carbonateGenerate all three equivalent carbonate contributors and convert them into a fractional C–O bond order and oxygen charge.
• α,β-Unsaturated carbonyl: electrophilic β-carbonDraw two successive contributors of acrolein: first move the C=O π pair onto oxygen, then shift the C=C π bond to put the positive charge on the β-carbon.
• Carbonate: three equivalent contributorsDraw the other two contributors of the carbonate ion by moving an oxygen lone pair into a C=O bond while the existing π pair moves onto its oxygen.
• Acetic acid charge-separated contributorDraw the charge-separated contributor of neutral acetic acid and use it to explain the shortened C–OH bond.
• Protonated carbonylMove the C=O π pair of protonated acetaldehyde onto oxygen to reveal the carbocation character of the carbonyl carbon.

Charge next to a π bond

• A π pair next to an empty orbitalMove an allylic π pair while relocating a carbocation formal charge.
• Spread a benzylic positive chargeGenerate every contributor of a benzylic carbocation by moving ring π pairs toward the empty orbital.
• Push a carbanion pair through an alkeneMove a carbanion lone pair through an adjacent π bond with the two coordinated arrows an allyl anion requires, and locate its charge-bearing carbons.
• Unequal allylic contributorsShift the π bond of the 1-methylallyl cation to move the charge to the primary carbon and decide which contributor dominates.
• Enolate: O⁻ and C⁻ contributorsConvert the oxygen-anion form of the acetaldehyde enolate into its carbanion contributor with two curved arrows.
• Acylium ionFill the empty orbital of the acylium ion with an oxygen lone pair to reach the C≡O⁺ contributor.
• Allyl anionDraw the second contributor of the allyl anion with two curved arrows: carbanion lone pair into a new π bond, existing π pair onto the far carbon.
• Allyl radical (fishhook arrows)Draw the second contributor of the allyl radical with three single-electron (fishhook) arrows: the unpaired electron and one electron of the π bond pair up, and the other π electron moves to the far carbon.
• Benzyl anionPush the benzylic lone pair into the ring to place the negative charge on an ortho carbon of the benzyl anion.
• Benzyl cation: four contributorsMove ring π bonds toward the empty orbital of the benzyl cation to draw its three ring contributors, placing the positive charge on both ortho carbons and the para carbon.
• Butadiene charge-separated minor formsDraw the charge-separated contributor of buta-1,3-diene and judge why it contributes only a little.
• Oxocarbenium major formUse an oxygen lone pair to give the 1-methoxyethyl cation an all-octet oxocarbenium contributor.
• Three contributors of the pentadienyl cationWalk the positive charge of the pentadienyl cation from C5 to C3 to C1 with one π-bond arrow per contributor.

Lone-pair donors and nitro groups

• An amide nitrogen shares its lone pairDelocalize an amide nitrogen lone pair into the carbonyl and use the result to explain why an amide nitrogen is planar and only weakly basic.
• Amide nitrogen lone pair into C=ODraw the charge-separated contributor of acetamide by pushing the nitrogen lone pair into the C–N bond and the C=O π pair onto oxygen.
• Methoxy group donates into the ringDraw the charge-separated contributors of anisole that place negative charge on the ortho and para ring carbons and positive charge on oxygen.
• Diazomethane C⁻/N⁻ formsMove the negative charge of diazomethane from terminal nitrogen to carbon and explain why carbon is the nucleophilic site.
• Guanidinium: three equivalentRotate the C=N⁺ double bond around all three nitrogens of guanidinium to show three equivalent contributors.
• Enol ether donationDraw the charge-separated contributor of methyl vinyl ether by moving an oxygen lone pair into the O–C bond and the C=C π pair onto the terminal carbon.
• Nitrate: three equivalent contributorsDraw the other two contributors of the nitrate ion by moving an oxygen lone pair into an N=O bond while the old N=O π pair moves onto its oxygen; keep the + charge on nitrogen.
• Nitro group withdraws from ortho/paraDraw the ring contributors of nitrobenzene in which the nitro group pulls π density out of the ring, placing positive charge on the ortho and para carbons.
• Nitro group equivalent contributorsSwap the N=O and N–O⁻ positions in nitromethane and conclude that both N–O bonds are the same.
• Ozone two contributorsInterconvert the two equivalent contributors of ozone and deduce that both O–O bonds have order 1.5.
• Thiocyanate S⁻ ↔ N⁻Move the negative charge of thiocyanate from sulfur to nitrogen and relate the two contributors to its two nucleophilic sites.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• 4-Aminoacetofenona: do doador amino ao aceitador acetilaDesenhe o contribuinte push-pull da 4-aminoacetofenona com um conjunto de quatro setas que vai do par isolado do amino até o oxigênio da acetila.
• 4-Metoxibenzaldeído: do doador metoxila ao aceitador formilaEmpurre um par isolado da metoxila do 4-metoxibenzaldeído através do anel até a C=O da formila para desenhar o contribuinte quinoide oxônio–alcóxido.
• Cátion 4-metoxibenzila: o oxigênio estabiliza o cátionDesloque a carga positiva do cátion 4-metoxibenzila pelo anel até o carbono que tem a metoxila e depois deixe o par isolado do oxigênio preenchê-la para desenhar o contribuinte oxocarbênio.
• 4-Nitroanilina: o doador amino alimentando o grupo nitroEmpurre o par isolado do amino da 4-nitroanilina através do anel até o grupo nitro em para para desenhar o contribuinte quinoide com separação de cargas.
• Ânion 4-nitrobenzila: carga deslocalizada no nitroEmpurre o par isolado benzílico do ânion 4-nitrobenzila através do anel até o grupo nitro para desenhar o contribuinte quinoide com os oxigênios do nitro negativos.
• 4-Nitrofenóxido: contribuinte quinoide push-pullEmpurre o par isolado do fenóxido através do anel até o grupo nitro em para para desenhar o contribuinte quinoide do 4-nitrofenóxido.
• 4-Piridona: o contribuinte aromático piridínio-olatoDesenhe o contribuinte zwitteriônico da piridin-4(1H)-ona com três setas que transmitem o par isolado do nitrogênio N–H através do anel até o oxigênio da carbonila.
• Acetanilida: o nitrogênio amídico doando elétrons ao anelEmpurre o par isolado do nitrogênio da acetanilida para dentro do anel e até o carbono para, e explique por que essa doação é mais fraca que na anilina.
• Acetofenona: a acetila retira elétrons do carbono ortoPuxe o par π ipso–orto da acetofenona para o grupo acetila para desenhar o contribuinte do tipo enolato com o carbono orto positivo.
• Anilina: o par isolado do amino coloca carga no carbono ortoEmpurre o par isolado do nitrogênio da anilina para o anel para desenhar o contribuinte imínio com carga negativa em um carbono orto.
• Benzaldeído: o grupo formila retira carga da posição paraPuxe um par π do anel para o grupo formila do benzaldeído para desenhar o contribuinte alcóxido com carga positiva no carbono para.
• Benzonitrila: o grupo ciano retira elétrons da posição paraPuxe um par π do anel para o grupo ciano da benzonitrila e desloque a carga para desenhar o contribuinte com o carbono para positivo e N⁻.
• Clorobenzeno: doação fraca de par isolado do cloroEmpurre um par isolado do cloro do clorobenzeno para o anel para desenhar o contribuinte clorônio com o carbono orto negativo e avalie quanto ele importa.
• N,N-Dimetilanilina: forte doação para o carbono paraEmpurre o par isolado do nitrogênio da N,N-dimetilanilina para o anel e até o carbono para para desenhar o contribuinte carbânion em para.
• Furano: doação do par isolado do oxigênio do anel para C3Desenhe o contribuinte com separação de cargas do furano empurrando um par isolado do oxigênio do anel para dentro do anel e o par π C2=C3 para C3.
• Imidazol: o nitrogênio N–H doando elétrons ao outro NDesenhe o contribuinte com separação de cargas do 1H-imidazol em que o par isolado de N1 forma uma ligação N1=C2 e o par π C2=N3 vai para N3.
• Indol: por que C3 é o carbono nucleofílicoDesenhe o contribuinte com separação de cargas do indol que coloca a carga negativa em C3, empurrando o par isolado do nitrogênio para o anel de cinco membros.
• Benzoato de metila: o éster retira elétrons do anelPuxe o par π ipso–orto do benzoato de metila para a C=O do éster para desenhar o contribuinte com O⁻ e o carbono orto positivo.
• Fenol: doação da hidroxila para o carbono paraEmpurre o par isolado do oxigênio do fenol através do anel, primeiro até um carbono orto e depois até o carbono para, para desenhar o contribuinte carbânion em para.
• Piridina: a ligação π C=N põe + no C2Desenhe a estrutura contribuinte com separação de cargas da piridina deslocando o par π da C2=N para o nitrogênio do anel.
• Piridina: levando a carga positiva até o C4Desenhe a estrutura contribuinte da piridina com carga positiva no C4 deslocando o par π da C2=N para o nitrogênio e, em seguida, o par π da C3=C4 em direção ao C2.
• N-óxido de piridina: o oxigênio doa elétrons ao C2Desenhe a estrutura contribuinte do N-óxido de piridina que coloca a carga negativa no C2, empurrando um par isolado do oxigênio em direção ao nitrogênio e o par π da N=C2 para o C2.
• Pirrol: dois deslocamentos levam a carga a um carbono αDesenhe a estrutura contribuinte do pirrol com a carga negativa em um carbono α, empurrando o par isolado do nitrogênio para dentro do anel e depois levando o par isolado do C3 até o C5.
• Pirrol: par isolado do nitrogênio até o carbono C3Desenhe a estrutura contribuinte com separação de cargas do pirrol que coloca a carga negativa no C3, empurrando para dentro do anel o par isolado do nitrogênio N–H.
• Tiofeno: doação do par isolado do enxofre ao C3Desenhe a estrutura contribuinte com separação de cargas do tiofeno empurrando um par isolado do enxofre para dentro do anel e o par π da C2=C3 para o C3.

Contribuintes de carbonilas e carboxilatos

• Anidrido acético: um oxigênio compartilhado por duas C=ODesenhe o contribuinte com separação de cargas do anidrido acético em que o oxigênio em ponte doa um par isolado a um dos dois grupos carbonila.
• Cloreto de acetila: doação fraca do cloro para a C=OEmpurre um par isolado do cloro do cloreto de acetila para a carbonila para desenhar seu contribuinte clorônio–alcóxido e avalie seu peso.
• Ânion acetilacetonato: do carbânion ao oxigênio do enolatoUse duas setas curvas para levar a carga negativa do ânion acetilacetonato de C3 para um oxigênio cetônico.
• Enolato do malonato de dietila: do carbânion ao enolato de ésterUse duas setas curvas para levar a carga negativa do enolato do malonato de dietila do carbono central para um oxigênio carbonílico.
• DMF: o par isolado do dimetilamino entra na C=O da formilaDesenhe o contribuinte com separação de cargas da N,N-dimetilformamida empurrando o par isolado do nitrogênio em direção ao carbono e o par π C=O para o oxigênio.
• Enaminona: doação do nitrogênio através de uma C=C até a C=ODesenhe o contribuinte com separação de cargas da 4-(dimetilamino)but-3-en-2-ona com três setas que transmitem o par isolado do nitrogênio através da ligação C=C até o oxigênio da carbonila.
• Enolato do acetato de etila: contribuintes O⁻ e C⁻Desenhe o contribuinte carbânion do enolato do acetato de etila levando o par isolado do oxigênio para a ligação C–O e o par π C=C para o carbono α.
• Acetato de metila: o oxigênio alcóxi doa elétrons à C=OEmpurre um par isolado do oxigênio de éster do acetato de metila para a carbonila para desenhar o contribuinte oxônio–alcóxido com separação de cargas.
• Acrilato de metila: o contribuinte com o carbono β pobre em elétronsDesenhe o contribuinte do acrilato de metila que coloca carga positiva no carbono β, deslocando o par π C=C em direção à carbonila e o par π C=O para o oxigênio.
• Carbamato de metila: o nitrogênio supera o oxigênio como doadorDesenhe o contribuinte com separação de cargas do carbamato de metila em que o par isolado do NH2, e não o oxigênio da metoxila, doa elétrons à C=O.
• N-metilimina da acetona: contribuinte com separação de cargasLeve o par π C=N da N-metilimina da acetona para o nitrogênio para desenhar seu contribuinte carbocátion–ânion amideto.

Carga vizinha a uma ligação π

• Radical acetonila: contribuintes com radical no carbono e no oxigênioUse três setas de meia ponta para levar o elétron desemparelhado do radical acetonila do carbono CH2 até o oxigênio da carbonila.
• Radical benzila: setas de meia ponta para dentro do anelDesenhe o contribuinte do radical benzila com o elétron desemparelhado em um carbono orto usando três setas de meia ponta.
• Radical but-2-enila: extremidades alílicas desiguaisDesenhe o segundo contribuinte do radical 1-metilalila (but-3-en-2-ila) com três setas de meia ponta, levando o elétron desemparelhado do carbono secundário para o CH2 terminal.
• Ânion cianometila: formas carbânion e ceteniminaUse duas setas curvas para levar a carga negativa do ânion cianometila do carbono para o nitrogênio da nitrila.
• Íon imínio: contribuintes C=N⁺ e carbocátionLeve o par π C=N do íon N,N-dimetilmetanimínio para o nitrogênio para desenhar seu contribuinte carbocátion.
• Ânion pentadienila: carga negativa em C3Use duas setas curvas para levar a carga negativa do ânion 2,4-pentadienila de C5 para o carbono central C3.
• Radical pentadienila: levando o radical para C3Use três setas de meia ponta para levar o elétron desemparelhado do radical 2,4-pentadienila de C5 para o carbono central C3.
• Radical fenoxila: setas de meia ponta até o carbono paraUse duas rodadas de três setas de meia ponta para levar o elétron desemparelhado do radical fenoxila do oxigênio para o carbono orto e depois para o carbono para.
• N-Metilpropan-2-imínio: a estrutura contribuinte de carbocátionDesenhe a estrutura contribuinte de carbocátion do N-metilpropan-2-imínio deslocando o par π da C=N para o nitrogênio.

Aromatic rings and cyclic ions

• Cyclopentadienyl anion: equivalent contributorsMove the cyclopentadienyl anion's lone pair into the ring with two curved arrows to draw an equivalent contributor with the charge on a different carbon.
• Phenoxide delocalizes into the ringDraw the three ring contributors of phenoxide, moving the negative charge from oxygen to the ortho and para carbons.
• Tropylium cation: equivalent contributorsShift one ring π bond toward the empty orbital of the tropylium cation to draw an equivalent contributor with the positive charge on a different carbon.

Doadores de par isolado e grupos nitro

• N,N-Dimetilvinilamina: forma β-carbânion da enaminaEmpurre o par isolado do nitrogênio da N,N-dimetilvinilamina para a C=C para desenhar o contribuinte imínio com um carbânion no CH2.
• Ânion nitronato: da forma C=N à forma carbânionUse duas setas curvas para converter a forma C=N do ânion nitronato do nitrometano em seu contribuinte carbânion.
• Enamina de pirrolidina da cicloexanona: carbono α nucleofílicoEmpurre o par isolado do nitrogênio da 1-(cicloex-1-en-1-il)pirrolidina para a C=C para desenhar a estrutura contribuinte imínio com um carbânion no carbono α.

Estruturas contribuintes de carbonilas e carboxilatos

• Tioacetato de S-metila: fraca doação do enxofre para a C=ODesenhe a estrutura contribuinte com separação de cargas do tioacetato de S-metila empurrando um par isolado do enxofre em direção ao carbono e o par π da C=O para o oxigênio.
• Ureia: par isolado do nitrogênio para a carbonilaDesenhe uma estrutura contribuinte com separação de cargas da ureia empurrando um par isolado de NH2 em direção ao carbono carbonílico e o par π da C=O para o oxigênio.

Lone-pair donors and nitro groups

• A neutral donor creates separated chargesPredict the formal-charge pattern after lone-pair donation into an adjacent alkene.

Doadores de par isolado e grupos nitro

• Carbono nucleofílico de uma enamina da cicloexanonaUse a estrutura contribuinte imínio–carbânion do 1-(pirrolidin-1-il)cicloexeno para localizar seu carbono nucleofílico.

Wave 1 practice

• Where is the enone electrophilic?Predict which carbon of but-3-en-2-one carries partial positive charge from its charge-separated contributor.

Concept checks

• Did a nucleus move?Distinguish resonance from proton-transfer isomerism.

Wave 1 practice

• Conjugated or not?Classify π systems as conjugated or isolated by checking for an sp³ carbon between them.
• Resonance or tautomerism?Classify pairs of structures as resonance contributors or tautomers by checking whether any atom moved.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Classifique os pares isolados dos nitrogênios do imidazolClassifique cada par isolado de nitrogênio do imidazol como deslocalizado no sistema π aromático ou localizado no plano do anel.

Carbonyl and carboxylate contributors

• Unequal carbonyl contributorsCompare valid contributors with different octet completion.

Wave 1 practice

• Major contributor of a protonated amideChoose the major resonance contributor of O-protonated acetamide by comparing octets and charge location.
• Rank carbocation stabilityRank carbocations by combining resonance delocalization and hyperconjugation.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Pirrol vs piridina: qual nitrogênio é básico?Compare a basicidade do pirrol e da piridina decidindo se o par isolado de cada nitrogênio faz parte do sistema π aromático.

Estruturas contribuintes de carbonilas e carboxilatos

• Ordene as estruturas contribuintes da formamidaOrdene três estruturas de ressonância da formamida por importância usando octetos, carga formal e eletronegatividade.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Energia de ressonância do benzeno a partir da hidrogenaçãoCalcule a energia de ressonância (estabilização) do benzeno comparando seu calor de hidrogenação com o triplo do calor de hidrogenação do cicloexeno.
• Conte as estruturas contribuintes do cátion tropílioConte as estruturas contribuintes equivalentes do cátion tropílio deslocando a carga positiva ao redor do anel de sete membros.

Wave 1 practice

• Count the benzyl cation contributorsCount the resonance contributors of the benzyl cation by moving ring π electrons toward the cationic carbon.

Doadores de par isolado e grupos nitro

• Ordem de ligação média N–O no nitratoDetermine a ordem de ligação média N–O do íon nitrato a partir de suas três estruturas contribuintes equivalentes.

Concept checks

• Finding a broken conjugation pathDiagnose an sp³ interruption between a lone pair and a π system.

Wave 1 practice

• Spot the invalid contributorDiagnose why a proposed resonance structure of acetone is invalid when a hydrogen changes position.

Doadores de par isolado e grupos nitro

• Encontre a estrutura contribuinte inválida do nitrometanoIdentifique o desenho do nitrometano que viola a regra do octeto e, por isso, não pode ser uma estrutura de ressonância.

Carbonyl and carboxylate contributors

• Reading the real carboxylateInfer equivalent bonds from equivalent contributors.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Ligação C–N mais curta na anilina que na cicloexilaminaInterprete a ligação C–N mais curta da anilina em comparação com a da cicloexilamina usando a ressonância do par isolado com o anel benzênico.

Wave 1 practice

• Carbonate bond lengthsInterpret the measured C–O bond lengths of the carbonate ion using its three equivalent resonance contributors.

Lone-pair donors and nitro groups

• Recovering a nitro charge patternReconstruct charges in an octet-constrained nitro group.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Identifique o substituinte pelas estruturas contribuintes do anelParta de estruturas de ressonância com carga positiva nos carbonos orto e para e identifique um substituinte aceptor π no benzeno.

Charge next to a π bond

• Planning a valid enolate redrawChoose paired electron moves that preserve a carbonyl carbon octet.

Anéis aromáticos e íons cíclicos

• Plano de setas para a forma quinoide do 4-nitrofenóxidoEscolha a sequência de setas curvas que converte o 4-nitrofenóxido em sua estrutura contribuinte quinoide, com a carga negativa em um oxigênio do grupo nitro.

Lone-pair donors and nitro groups

• The amide C–N bondConnect lone-pair delocalization with partial double-bond character.

Carga vizinha a uma ligação π

• Por que as ligações π do aleno não são conjugadasExplique por que as duas ligações π C=C do aleno não podem se deslocalizar uma na outra por ressonância.