Banana bond
In chimica organica, un banana bond (letteralmente legame a banana) è un tipo di legame covalente piegato, la cui geometria ricorda la forma di una banana. Questo tipo di legami è tipico di piccole molecole cicliche, come ad esempio il ciclopropano (C3H6).
I banana bond[1][2][3][4] sono un tipo particolare di legame chimico in cui il normale stato di ibridazione dei due atomi costituenti il legame è alterato per poter consentire una particolare geometria della molecola. Legami di questo genere sono tipici di composti con elevata tensione d'anello come il ciclopropano, l'ossirano e l'aziridina.
In questi composti gli atomi non possono legarsi con il tipico angolo di legame di 109.5° previsto dall'ibridazione sp3. Aumentare il carattere p dell'ibridazione fino a sp5 (1/6 di componente s e 5/6 di componente p)[5] rende possibile ridurre gli angoli di legame a 60°. Allo stesso tempo, i legami carbonio-idrogeno aumentano il loro carattere s, accorciandosi.
Nel ciclopropano la massima densità elettronica tra i due atomi di carbonio non si trova sull'asse internucleare e l'angolo interorbitale è di 104°. Questa piegatura può essere osservata sperimentalmente tramite diffrazione a raggi X di alcuni derivati del ciclopropano. La lunghezza dei legami carbonio-carbonio è più corta della lunghezza di legame tipica degli alcani: 151 pm contro 153 pm.[6]
Il ciclobutano è un anello più grande, ma i suoi legami sono comunque piegati. In questa molecola gli angoli di legame sono di 90° per la conformazione planare e 88° per quella a busta. A differenza del ciclopropano, qui i legami carbonio-carbonio sono leggermente più lunghi rispetto agli alcani, ciò è dovuto alla repulsione sterica. In termini di reattività, il ciclobutano è relativamente inerte e si comporta come gli alcani ordinari.
Note
- ^ Molecular Orbitals of Diborane in Terms of a Gaussian Basis, in J. Chem. Phys., vol. 43, n. 10, 1965, pp. 3540–45, DOI:10.1063/1.1696513.
- ^ Triple Bond in N2 and CO, in J. Chem. Phys., vol. 46, n. 8, 1967, pp. 3261–62, DOI:10.1063/1.1841197.
- ^ Kenneth B. Wiberg, Bent Bonds in Organic Compounds, in Acc. Chem. Res., vol. 29, n. 5, 1996, pp. 229–34, DOI:10.1021/ar950207a.
- ^ Advanced Organic Chemistry, 1985, ISBN 0-306-41198-9.
- ^ Armin De Meijere, Bonding Properties of Cyclopropane and Their Chemical Consequences (PDF), in Angew. Chem. Int. Ed. Engl., vol. 18, n. 11, 1979, pp. 809–886, DOI:10.1002/anie.197908093.
- ^ Frank H. Allen, Tables of bond lengths determined by X-ray and neutron diffraction. Part 1. Bond lengths in organic compounds, in J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, vol. 1987, n. 12, 1987, pp. S1–S19, DOI:10.1039/P298700000S1.