ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические формулы и молекулярные модели из "Основы стереохимии и конформационного анализа " После рассмотрения общих стереохимических понятий можно перейти к выяснению их связи со структурой конкретных веществ. При этом нужно научиться пользоваться концепциями пространственного строения как при устном, так и при письменном обсуждении. Прежде всего следует точно определить некоторые понятия и термины, которые иначе могут подменить друг друга. [c.31] Первое, с чем сталкивается химик, это — вещество, химическая индивидуальность. Химическая индивидуальность однозначно характеризуется определенными физическими свойствами, как-то точкой плавления, точкой кипения, плотностью, показателем преломления, спектрами в различных областях длин волн и, наконец, своей оптической активностью, которая является единственным критерием, позволяющим различить две химические индивидуальности, идентичные в других отношениях. [c.31] Установление связи между химической индивидуальностью и отражающей ее молекулярной моделью обозначается как определение структуры в области стереохимии это называется корреляцией или определением абсолютной и относительной конфигурации. Указанная связь должна быть всегда подтверждена посредством химических или физико-химических экспериментов. Соотношения между другими элементами диаграммы основаны на договоренностях, которые являются более или менее общепринятыми. Название соединения может быть выведено, как показано на диаграмме, или из стереохимической формулы, или непосредственно из модели. Первый метод является более обычным. Аналогично и символ может быть выведен или из формулы, или прямо из модели. Поскольку написание точной стереохимической формулы требует знания определенных договоренностей, проще выводить символ непосредственно из модели. Этот метод имеет большое значение, в особенности в общих случаях диастереомерии. Необходимо подчеркнуть, что название и символ выводятся из молекулярной модели или формулы, а не определяются свойствамн или методом получения химической индивидуальности. [c.32] В принципе молекулярные модели должны быть таких размеров и такой конструкции, которые позволяли бы как можно точнее отразить в определенном масштабе межатомные расстояния, валентные углы и, если это возможно, заполнение пространства. Кроме того, модель должна допускать свободное вращение-вокруг простых связей и учитывать жесткость кратных связей. Существующие в настоящее время модели не отвечают всем этим требованиям. Они должны быть достатрчно жесткими и в то же время допускать встречающиеся в действительности небольшие отклонения от средних значений. [c.33] Первые пространственные модел и (модели Стюарта) были выполнены на основании измерений межатомных расстояний в насыщенных углеводородах. Позднее Бриглеб уточнил размеры моделей и дополнил набор моделями, соответствующими межатомным расстояниям в ненасыщенных и ароматических соединениях и учитывающими то большое пространство, которое занимают свободные электронные пары. Изготовление таких моделей очень сложно даже для одного и того же элемента необходимо создавать модели многих типов, ибо он может быть связан с различными заместителями. Например, модели углеродного атома с четырьмя простыми связями существенно отличаются от моделей углеродного атома с двойной связью, углеродного атома с тройной связью или ароматического углеродного атома. Модель атома углерода в насыщенном пятичленном цикле также отличается от модели углеродного атома в ненасыщенном пятичленном цикле и т. д. Если атомная модель требующегося типа отсутствует, ее, как правило, нельзя заменить, и соответственно модель соединения в целом уже нельзя построить. Как и в случае моделей первого типа, даже незначительное изменение в каком-либо элементе конструкции приводит к тому, чТо пр-и построении модели искажается вид молекуль даже в частях, удаленных от места искажения. Вследствие этого необходимо выполнять модели с высокой точностью, которая из-за их сложной формы достигается с большим трудом. Из сказанного становится понятно, почему мало производится моделей, которые отвечают стандартным требованиям. [c.34] В случае стереохимического рассмотрения направлению валентностей, расстоянию между атомами и пространственному расположению атомов в молекуле должно быть уделено основное внимание. Кроме того, необходимо значительно более точное изображение модели. Казалось бы целесообразным иметь фотографию модели в некоторых особенно трудных и важных случаях действительно прибегают к этому методу, и тогда фотография модели или некоторой ее части иногда появляется в научных статьях. Фотография, однако, обычно не очень ясна в отношении деталей, дает одностороннюю картину, и, кроме того, общий вид ее зависит от техники исполнения поэтому фотография не может использоваться в большом масштабе. Несколько менее точным способом является перспективный чертеж модели. Чертеж может быть выполнен так, чтобы с наибольшей ясностью отразить какую-либо деталь. Эта работа требует большого воображения и квалификации. [c.35] Этот тип изображения называется проекцией Ньюмена и может быть использован, даже если два асимметрических атома не связаны непосредственно друг с другом. В таком случае условно предполагают, что все атомы между асимметрическими атомами лежат на оси наблюдения и, следовательно, сливаются в одну точку. Связями этих атомов пренебрегают, поскольку они не представляют интереса со стереохимической точки зрения. [c.36] Связь между двумя асимметрическими атомами может рассматриваться удаляющейся от С(2 к С(з) и одновременно от С(з обратно к С(2) чтобы избежать неопределенностей, цепь углеродных атомов представляют в виде разомкнутой арки, повернутой таким образом, что концы ее удаляются от наблюдателя на задний план и, кроме того, каждый асимметрический атом рассматривается отдельно. [c.37] Фишеровская проекция дает очень ясное и в то же время однозначное изображение молекулярной модели. Ее недостатком является сильное искажение наиболее вероятной конформации молекулы, что, однако, относится и ко всем другим проекциям. [c.37] Вернуться к основной статье