Química Orgánica (1)

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15-3 1 Representación del orbital molecular de un sistema conjugado 669 
canrino entre los núcleos, este OM de antienlace tiene un nodo: una región de densidad elec-
trónica cero donde las fases positiva y negativa se cancelan de manera exacta. 
Los electrones tienen una energía más baja en el OM de enlace que en los orbitales p ori-
ginales y una energía más alta en el OM de antienlace En el estado basal del etileno, están 
dos electrones en el OM de enlace, pero el OM de antienlace está vacío. Las moléculas estables 
suelen tener OM de enlace llenos y OM de antienlace vacíos. 
En la figura 15-3 se ilustran varios principios importantes. El traslape consbuctivo da 
como resultado una interacción de enlace; el traslape destructivo da como resultado una inter-
acción de antienlace. También, el número de orbitales moleculares siempre es igual al número 
de orbitales atómicos utilizados para formar los OM Estos orbitales moleculares tienen ener-
gías que están distribuidas de manera simétrica sobre y debajo de la energía de los orbitales p 
iniciales. La mitad son OM de enlace y la mitad son OM de antienlace. 
Ahora estamos preparados para construir los orbitales moleculares del buta-1,3-dieno. 
Los orbitales p sobre C1 a C4 se traslapan, dando un sistema extendido de cuatro orbitales p 
que forman cuatro orbitales moleculares pi. Dos OM son de enlace y dos son de antienlace. 
Para representar los cuatro orbitales p, trazamos cuatro orbitales p en una línea. Aunque el 
buta-1,3-dieno no es lineal, esta representación sencilla de línea recta facilita el trazado y vi-
sualización de los orbitales moleculares. 
Hn Ü)h GH 
"~/,Qc~v/,Oc"H 
Hu (jH 
representado por 
El orbital molecular de energía más baja siempre consiste por completo en interacciones de 
enlace. Tal orbital se indica trazando todas las fases positivas de los orbitales p traslapados 
de manera consttuctiva en una cara de la molécula, y las fases negativas traslapándose de ma-
nera consttuctiva en la otra cara. La figura 154 muestra el OM de energia más baja para el 
buta-1 ,3-dieno. Este OM coloca la densidad electrónica sobre los cuatros orbitales p, con un 
poco más sobre C2 y C3. (En estas figuras, los orbitales p mayores y menores se utilizan para 
mostrar qué átomos tienen más de la densidad electrónica en un OM particular). 
enlace enlace enlace 
1tl 
Este orbital con la energía más baja es demasiado estable por dos razones: hay tres interac-
ciones de enlace y los electrones están deslocaliz.ados sobre cuatro núcleos. Este orbital ayuda 
a demostrar por qué el sistema conjugado es más estable que dos enlaces dobles aislados. Tam-
bién muestra algún carácter del enlace pi entre C2 y C3, el cual disminuye la energía de la con-
formación plana y ayuda a explicar la longitud corta de enlace de C2-c3. 
Como con el etileno, el segundo orbital molecular ('Tri) del butadieno (figura 15-5) tiene un 
nodo vertical en el centro de la molécula. Este OM representa el cuadro clásico de un dieno. 
enlace 
antienlace 
enlace 
Cons ·o 
p.,, rnolver 
problctmu 
Las moléculas estables suelen 
tener OM de enlace llenos y 
OM de antlenlace vacíos. 
• FIGURA 15-4 
CM de enlace '"• del buta-1,3-dieno. 
&te orbital de energía ~ baja tiene 
interacciones de enlace entre todos 
los átomos de carbono adyacentes. 
Se etiqueta'" 1 debido a que es un 
abital de enlace pi y tiene la 
energía ~ baja. 
• FIGURA 15-5 
CM de enlace '"2 del buta-1 ,3-dieno. 
Fl segundo OM tiene un nodo en el 
rentro de la molécula. Hay interaccio-
nes de enlace en los enlaces C 1-c2 
y C3-QI, y bay una interacción de 
antienlace (más débil) entre C2 y C3. 
Este orbital '"2 es de enlace, pero no es 
1a0 fuertemente de enlace como el '"1 •