1。 ハイブリダイゼーション:
* ベンゼンリングの炭素: ベンゼン環の各炭素は、SP²のハイブリダイゼーションを受けます 。これは、1つの2S軌道と2つの2p軌道が組み合わさって、3つのSP²のハイブリッド軌道を形成することを意味します。これらのSP²軌道は、120°の結合角度を形成する三角平面形状に配置されています。残りの非bridized 2p軌道は、分子の平面に対して垂直です。
* メチル基の炭素: メチル基の炭素もsp³ハイブリダイゼーションを受けます 。これは、1つの2S軌道と3つの2p軌道が組み合わされて、4つのSp³ハイブリッド軌道を形成することを意味します。これらのsp³軌道は、四面体の形状に配置され、109.5°の結合角度を形成します。
2。 結合形成:
* ベンゼンリングのC-C結合: ベンゼンリングの各SP²ハイブリダイズ炭素は、3つのシグマ(σ)結合を形成します。
* 1つのσ結合リング内の別のSP²ハイブリダイズ炭素(C-C結合)との結合。
*水素原子(C-H結合)との1つの結合。
*メチル基(C-C結合)のSP²ハイブリダイズ炭素原子との1つの結合。
* ベンゼンリングのC-H結合: リング内のSP²のハイブリダイズ炭素は、そのSP²軌道の1つを使用して、水素原子と1つの結合を形成します。
* c-Cベンゼン環とメチル基との間の結合: リング内のSP²のハイブリダイズ炭素は、メチル基のSp³ハイブリダイズ炭素とのσ結合を形成します。
* メチル基のC-H結合: メチル基のSp³ハイブリダイズ炭素は、そのsp³軌道を使用して水素原子と3つの結合を形成します。
3。 πシステム:
* 非局在化πシステム: ベンゼンリングの各炭素の非bridized 2p軌道は、並んで重複して、リングの平面の上下の連続したπシステムを形成します。このπシステムは、芳香族化合物のユニークな特性に関与しています。
概要:
* C-C結合: SP²のハイブリッド軌道(リング内)またはSP³およびSP²のハイブリッド軌道(リングとメチル基の間)のオーバーラップによって形成されます。
* C-H結合: 水素の1S軌道とSP²またはSp³ハイブリッド軌道のオーバーラップによって形成されます。
重要な注意: SP²とSp³ハイブリダイゼーションの単純な画像は、メチルベンゼンの結合を理解するのに役立ちますが、Hückel分子軌道理論のように、芳香系システムの結合のより正確な説明を提供するより複雑な理論があります。