ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ КАК ХИМИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Радикальные и электрофильные реакции углеводородов и их производных из "Биоорганическая химия" Льюисом (1923) была предложена более общая теория кислот и оснований, опирающаяся на строение внешних электронных оболочек атомов. По теории Льюиса кислотные и основные свойства соединений определяются их способностью принимать или отдавать пару электронов с образованием связи. [c.112] Кислотами Льюиса могут быть атом, молекула или катион, обладающие вакантной орбиталью и способные принимать пару электронов с образованием ковалентной связи. Представителями кислот Льюиса служат галогениды элементов второй и третьей групп периодической системы (ВРз, А1С1з, РеСЬ, РеВгз, 2пСЬ и др.), катионы металлов, протон. Кислоты Льюиса в гетеролитических реакциях участвуют как электрофильные реагенты (см. 4.2). [c.112] Принцип жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО). [c.114] В соответствии с принципом ЖМКО [Пирсон Р.] кислоты и основания Льюиса делятся на жесткие и мягкие (табл. 4.3). [c.114] Жесткие основания — донорные частицы, обладающие высокой электроотрицательностью, низкой поляризуемостью, трудно окисляющиеся. Термин жесткое основание подчеркивает, что соединение прочно удерживает свои электроны, т. е. его молекулярная орбиталь, пара электронов которой передается акцептору, имеет низкий уровень энергии (расположена близко к ядру атома). Донорными атомами в жестких основаниях могут быть кислород, азот, фтор, хлор. [c.114] Мягкие основания — донорные частицы с низкой электроотрицательностью, высокой поляризуемостью, довольно легко окисляющиеся. Они слабо удерживают свои валентные электроны, так как их молекулярные орбитали, на которых находятся пары электронов, передаваемые акцепторам, обладают высоким уровнем энергии (электроны удалены от ядра атома). В качестве доноров электронов выступают атомы углерода, серы, иода. [c.114] Мягкие кислоты — кислоты Льюиса, содержащие ак-гпторные атомы большого размера с малым положительным за-1Д0М, с небольшой электроотрицательностью н высокой поляри- Мостью. Молекулярная орбиталь мягких кислот, принимаю-,ая электроны донора, имеет высокий уровень энергии. [c.115] Понятия жесткие и мягкие кислоты и основания не рав-эценны понятиям сильные и слабые- кислоты и основания. Это ве независимые характеристики кислот и оснований. [c.115] Суть принципа ЖМКО состоит в том, что жесткие кислоты реимущественно реагируют с жесткими основаниями, а мягкие ислоты — с мягкими основаниями. Это выражается в больших коростях соответствующих реакций и образовании более устой-ивых соединений, так как взаимодействие между орбиталями близкими энергиями эффективнее, чем между орбиталями, ущественно различающимися по энергии. [c.115] Принцип ЖМКО может быть проиллюстрирован на примере вух следующих реакций. При взаимодействии этилата натрия изопропилиодидом этоксид-ион С2Н5О как жесткое основание удет преимущественно реагировать с жесткой кислотой, какой вляется протон в р-положении. Преобладающей будет реакция тщепления (изогнутой стрелкой здесь и далее показано направ-ение атаки реагента). [c.115] Значения pH некоторых жидких систем организма. [c.116] Нормальное функционирование живых организмов возможно только в условиях определенного постоянства pH и других параметров их внутренней среды. Это постоянство поддерживается соответствующими буферными системами. [c.116] В организме человека pH различных жидкостей варьирует в достаточно широких пределах. Например, величина pH желудочного сока близка к 1, в то время как для плазмы крови она составляет 7,4. В табл. 4.4 приведены значения pH некоторых распространенных природных и искусственных систем, в том числе жидкостей и тканей организма человека. [c.116] Углеводороды обладают наиболее простым составом среди органических соединений. Из элементов-органогенов они содержат еще только атомы водорода. Реакционная способность углеводородов зависит от степени их насыщенности. [c.117] Для насыщенных углеводородов характерны реакции радикального замещения 5/ , ненасыщенных — электрофильного присоединения Ае, ароматических — электрофильного замещения 5е. Эти же реакции часто свойственны производным углеводородов, т. е. соединениям других классов, содержащим углеводородные фрагменты. Поэтому в настоящей главе рассмотрены имеющие общий механизм однотипные реакции как самих углеводородов, так и их производных. [c.117] Вернуться к основной статье