Электрический дипольный момент насыщенных соединений

Химикам, конечно, уже давно было известно, что коллективные свойства молекул таких соединений, как парафины, можно достаточно точно выразить через аддитивные свойства связей. К этим свойствам относятся полная энергия (т. е. теплота образования), дипольный момент, длины связей и валентные углы (это тоже коллективные свойства, поскольку они должны быть такими, чтобы полная энергия молекулы была минимальной). Химики интерпретировали эти соотношения как указания на наличие локализованных связей и полагали, что связь между двумя атомами имеет постоянные свойства, не зависящие от их окружения. Некритическое отношение к этому факту привело к большой путанице и потраченным напрасно усилиям, Теоретики пытались объяснить, почему электроны в молекуле должны быть локализованы именно таким образом, а экспериментаторы пытались установить степень локализации. Как правило, они пытались сделать это, изучая одноэлектронные свойства, например распределение неспаренного спина в радикалах. Теперь соверщенно очевидно, что все эти попытки были несостоятельны. Электроны в молекулах не локализованы. Даже в насыщенных молекулах, таких, как парафины, они находятся на МО, охватывающих всю молекулу. Поэтому все попытки обсуждения одноэлектронных свойств в рамках представлений о локализованных связях не обоснованы и могут очень легко ввести в заблуждение. Однако коллективные свойства многих молекул по причинам, которые были указаны, могут быть почти такими, как при локализации валентных электронов в определенных связях. Модель локализованных связей молекул является скорее аналогом, чем описанием действительности. Достоинство этой модели заключается не в том, что она верна, а в том, что она позволяет просто и легко предсказывать свойства молекул, которые пока еще невозможно вычислять с помощью квантовой теории. Хорошим примером подобного приема служит применение в технике аналоговых вычислительных машин. В таком вычислителе можно моделировать напряжения в мосту с помощью набора электрических контуров задаваться вопросом, действительно ли электроны в молекуле локализованы, столь [c.186]

Электрические дипольные моменты насыщенных соединений. В отличие от предельных углеводородов, которые неполярны, органические соединения К —X, образующиеся при замещении водородных атомов этих углеводородов функциональными группами (Х = Р, С1, Вг, 1, ОН, 8Н, NH2, СНО, СООН и т.д.), обладают дипольными моментами, отличающимися от нуля. В табл. 9 приведены дипольные моменты [c.116]

Дипольный момент простых органических молекул, как, папример, насыщенные углеводороды, равен нулю. Дипольный момент олефинов, некоторых ароматических углеводородов и гетероциклических соединений (толуола, тиофена, фурана) не превышает единицы, в то время как у эфиров и первичных аминов его значения лежат между 1 и 1,6 для спиртов и фенолов — между 2,4 и 3 нитрилов и нитросоединений — между 3 и 4, сульфонов и сульфоксидов — между 4 и 5,5. I Гекоторые вещества, содержащие полярные связи, имеют дипольный момент, равный пулю. Электрические дипольные моменты химических связей известны, и молекула в целом характеризуется векторной суммой моментов индивидуальных связей. Таким образом, возможна грубая оценка дипольных моментов молекул. [c.140]

Снлы притяжения, возникающие между этими соединениями (особенно нитрилоэфирами) и неполярными и насыщенными органическими соединениями, невелики, тогда как с полярными и ненасыщенными веществами, которые могут образовывать водородные связи, возникает сильное притягивающее взаимодействие. Последнее объясняется тем, что нитрилы при наличии в них цианогрупп сами сильно полярны (дипольный момент алкилциани-дов составляет (х = 3,60 /), а фенилцианида [х = 4,05 О) и легко поляризуются, в связи с чем может проявляться действие ориентационных сил. В то же время нитрилы, будучи полярным , индуцируют в ненасыщенных, поляризуемых молекулах электрическое поле, в результате чего возникает некоторое притяжение и к этим молекулам. Но еще сильнее проявляются силы донорно-акцепторного типа, и это прежде всего водородные связи. Донорно-акцепторные силы возникают вследствие того, что нитрилы благодаря электроотрицательности групп N действуют как акцепторы электронов и больше задерживают в колонке вещества, обладающие системой я-электронов с низкой энергией ионизации (ароматические вещества) (ср. разд. В.1). Образование водородных мостиков происходит между нитрилоэфирами, с одной стороны, и спиртами, фенолами, карбоновыми кислотами (т. е. соединениями, содержащими группы ОН) и первичными (в меньшей степени также вторичными) аминами — с другой. Как уже было указано выше (см. разд. В), удельные объемы удерживания пропанола при применении , 2,2>-трис-(цианэтокси)пропана и менее полярного диоктилсебацината почти одинаковы, так как в обоих случаях водородные связи с этими веществами приводят к взаимодействиям с большей энергией по сравнению с другими типами взаимодействий. [c.207]

Эффект Коттона, проявляемый молекулой, возникает благодаря хромофору (группе, поглощающей свет), который либо сам является хиральны.м, либо его дисси.м-метрическое окружение делает переходы оптически активными. Для того чтобы переходы были оптически активными, необходимо, чтобы электрический и магнитный дипольные моменты не были равны нулю, т. е. в уравнении (6) Нк Ф 0. Хромофоры могут быть подразделены на три основных типа, которые иногда совпадают. Это, во-первых, внутренне диссимметричные хромофоры, которые включают непланарные ароматические соединения и скрученные сопряженные системы. Во-вторых, связанные осцилляторы, образованные двумя несопряженными хромофорами, например гомосопряженные диены, несопряженные арилкетоны (что связано с переносом заряда и перекрыванием орбиталей), далее, соединения, содержащие два несопряженных ароматических амида или пептид в качестве хромофоров и т. д. И наконец, в-третьих, возмущенные симметричные хромофоры, подобные двойной связи, насыщенному карбонилу, карбоксилу, ароматическому кольцу и т. д. [c.25]

Если молекула состо1 т нз различных атомов (А В), имеющих различный электрический заряд (электроны притягиваются не с одинаковой силой), то электростатический центр молекулы перемещается в направлении атома с более сильным отрицательным зарядом. В этом случае электростатический центр не совпадает с центром масс и возникает дииольный момент. Полярность молекулы — это векторная сумма этих дипольных моментов. Если молекула состоит из атомов А и В и эти атомы расположс ны таким образом, что молекула построена вполне симметрично, то диноль-ные моменты взаимно уничтожаются, полярность мала. Насыщенные алифатические углеводороды СН4, СгНе и т, д., а также четыреххлористый углерод являются молекулами тако о рода суммарный дипольный момент отсутствует, а полярность. молекул вызывается лишь дисперсионными силами. Однако при растворении такого соединения в каком-либо другом веществе у обоих компонентов, мох<ет появиться индуцированный диполь. Благо- [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология