Химические и физические методы изучения молекул

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ МОЛЕКУЛ [c.41]

Из этого неполного перечня видно, как важны исследования химии поверхности неорганических и органических твердых тел и их межмолекулярного взаимодействия с компонентами различных сред. Эти исследования требуют объединения методов неорганического и органического синтеза с самыми современными физическими методами изучения структуры поверхности твердого тела и строения молекул. В кратком курсе лекций невозможно осветить все научные и прикладные аспекты химии поверхности твердых тел, ее модифицирования и влияния на межмолекулярные и химические взаимодействия с различными средами. В пособии рассмотрена хими/ поверхности адсорбентов, применяемых в газовой и молекулярной жидкостной хроматографии, и, соответственно, адсорбция из газовой фазы и жидких растворов при малых концентрациях, лежащая в основе селективности этих видов хроматографии. Эти проблемы исследованы как на макроскопическом уровне с использованием термодинамических характеристик адсорбции, так и на микроскопическом (молекулярном) уровне с привлечением молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

Стереохимические представления по мере их расширения в связи с накоплением экспериментальных фактов способствовали расширению и углублению теории химического строения. Рентгеновский анализ, а в последние десятилетия применение и других физических методов изучения органических веществ дали возможность, используя тетраэдрические модели, установить величины для межатомных расстояний и углов между направлениями связей атомов в молекуле, что, в свою очередь, привело к большей конкретизации стереохими-ческих представлений. [c.45]

ЯМР-спектроскопия в настоящее время является наиболее важным физическим методом изучения бороводородов и их производных. Этот метод позволяет достаточно быстро (иногда за несколько минут) определить структуру молекул и получить информацию о химических и динамических межмоле-кулярных и внутримолекулярных процессах. (Для ознакомления с этим методом следует обращаться к специальным руководствам [109, ПО].) [c.21]

Сложная многокомпонентная смесь неуглеводородных компонентов нефти была разделена на несколько фракций более или менее однородных но составу и свойствам веществ. Это несколько упрощало изучение их строения. К середине нашего столетия были разработаны и испытаны новые физические методы, позволяющие решать ряд структурно-молекулярных вопросов, касающихся сложных органических веществ. Удачно подобранный комплекс таких методов позволил приступить непосредственно к изучению строения молекул нефтяных асфальтенов. Корреляция полученных данных с прямыми химическими исследованиями делает особенно достоверными сведения о химическом строении молекул нефтяных [c.91]

Выше обсуждались вопросы, связанные с выяснением молекулярной структуры нефтяных асфальтенов вне зависимости от молекулярной структуры нефтяных смол. Между тем, в предыдущих главах мы неоднократно подчеркивали генетическую связь этих не-углеводородных высокомолекулярных соединений нефти. Рассмотрим теперь наличие общности и различия в строении молекул смол и асфальтенов, так же как мы сделали это в случае их элементного состава. Д. Эрдман в одной из своих работ [14] рассмотрению структурно-молекулярных вопросов смолисто-асфальтеновых веществ нефти предпослал характеристику их химического состава. Смолы и асфальтены, но мнению Эрдмана, представляют собою смеси высокомолекулярных неуглеводородных соединений нефти, в которых содержатся такие гетероэлементы, как кислород, азот и сера, а также небольшие количества ванадия и никеля. Используя большой комплекс физических методов для изучения углеродного скелета и соотношения в нем атомов углерода различной природы (ароматический, нафтеновый, парафиновый) в молекулах смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, природных асфальтенов и продуктов высокотемпературной переработки нефти, многие исследователи при решении принципиальных вопросов пришли к аналогичным выводам. В работах Эрдмана сделаны некоторые обобщения этих экспериментальных результатов. Важное научное значение имеет положение о том, что молекулы смол и асфальтенов состоят из нескольких плоских двухмерных пластин конденсированных ароматических и сферических нафтеновых структур, б.тиз-ких но своему строению. Принципиальное различие между смолами и асфальтенами, проявляющееся в различной их растворимости [c.98]

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

В физической химии применяется несколько теоретических методов. Квантово-механический метод использует представления о дискретности знергии и других величин, относящихся к элементарным частицам. С его помощью определяют свойства молекул и природу химической связи на основе свойств частиц, входящих в состав молекул. Термодинамический (феноменологический) метод базируется на нескольких законах, являющихся обобщением опытных данных. Он позволяет на их основе выяснить свойства системы, не используя сведения о строении молекул или механизме процессов. Статистический метод объясняет свойства веществ на основе свойств составляющих эти вещества молекул. Физико-химический анализ состоит в исследовании экспериментальных зависимостей свойств систем от их состава и внешних условий. Кинетический метод позволяет установить механизм и создать теорию химических процессов путем изучения зависимости скорости их протекания от различных факторов. [c.5]

Любой метод изучения интермедиатов включает фазы их генерации и детектирования, первая из которых в электрохимии всегда связана с электронным переносом, как правило, осуществляемым посредством электрохимической, реже фотохимической реакции. Перенос электрона с электрода на молекулу (ион) органического вещества приводит к образованию первичного продукта реакции и может инициировать ряд его дальнейших превращений, в ходе которых образуются вторичные продукты различной устойчивости. Способы детектирования возникающих промежуточных продуктов могут быть электроаналитическими, физическими (главным образом спектральными) или химическими и базироваться на различных принципах. При этом в одной группе методов процессы генерации и обнаружения промежуточных продуктов пространственно не разделены, в другой такое разделение существует, и между двумя названными фазами эксперимента находится еще одна — быстрая транспортировка исследуемых частиц от места их образования в зону аналитического определения. [c.197]

Имеются все основания полагать, что в будущем физические методы исследования станут играть решающую роль при установлении строения химических соединений, а центр тяжести работы химика еще более переместится в сторону изучения процессов превращения молекул. [c.21]

Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялись невозможностью выделения их методами классической органической химии в химически чистом состоянии и нахождении их точных физических констант (температуры плавления, температуры кипения, молекулярной массы). На основе же данных элементного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии и появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярной массы, формы и строения гигантских молекул, неизвестных в классической химии. [c.49]

Во второй половине XIX в. с развитием основ химической термодинамики стало очевидным, что различия между физическими процессами (плавление, возгонка, испарение и т. п.) и химическими реакциями не столь велики. Например, возгонку и испарение можно рассматривать как химические процессы. Переход вещества в пар сопровождается изменениями в характере связи между атомами, что служит признаком химического превращения, особенно если испарение к тому же сопровождается ассоциацией или диссоциацией в паровой фазе (например, образование в паре молекул Р4, Аз4, За и т. п.). При растворении происходит не только распределение частиц растворенного вещества в растворителе (физический процесс), но и химическое взаимодействие между ними. Это показывает единство и глубокую внутреннюю взаимосвязь между физическими и химическими превращениями. Отсюда следует, что физические и химические процессы в термодинамическом отношении описываются однотипно. В результате успехов физической химии стала очевидной возможность единого рассмотрения физико-химических превращений и, в частности, изучения химических взаимодействий в системе при помощи физических методов. [c.322]

Современная химия для изучения строения соединений использует комплекс химических методов. Широко применяются также физические методы исследования, которые позволяют определить не только химическое, но и пространственное расположение атомов в молекуле. [c.296]

Выводы, Которые были сделаны на основании изучения химических свойств фурановых веществ, находят известное подтверждение и при исследовании их с помощью физических методов. Последние, как известно, дают возможность получить важнейшие количественные характеристики молекул. В сочетании с данными чисто химического характера все это позволяет глубже познать строение органических соединений и тонкие особенности взаимного влияния атомов. Весьма ценный материал такого рода дают оптические методы, прежде всего спектроскопия и рефрактометрия. Фурановые соединения изучены в этом отношении еше недостаточно. Тем не менее, имеется ряд исследований, результаты которых позволяют сделать новые и важные выводы относительно некоторых структурных особенностей фурана и его производных. [c.24]

Масс-спектрометрия является инструментальным методом изучения органических соединений. С помощью этого метода устанавливают молекулярную массу органического вещества и строение его молекул, определяют его элементный состав. Как аналитический метод масс-спектрометрия обладает исключительно высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей, а также в биологических системах. С помощью масс-спектрометрии можно изучать превращения вещества в процессе химической реакции, что существенно для установления механизмов реакций. Этот метод может использоваться и для изучения микроструктуры макромолекул, определения состава и структуры поверхностей полимерных материалов. В настоящее время масс-спектрометрия эффективно применяется в различных областях науки и техники, например в органической и элементоорганической химии, химии природных соединений, аналитической и физической химии, нефтехимии, биохимии, фармакологии, экологии. [c.3]

С эмпирической точки зрения ароматическими соединениями являются соединения, молекулярная формула которых соответствует высокой степени ненасыщенности и которые тем не менее не вступают в реакции при соединения, характерные обычно для ненасыщенных соединений. Вместо реакций присоединения эти ароматические соединения часто наподобие бензола вступают в реакции электрофильного замещения. Наряду с инертностью в реакциях присоединения проявляется также необычная стабильность этих соединений — низкие значения теплот гидрирования и сгорания. Ароматические соединения имеют циклическую структуру — обычно содер жат пяти-, шести- или семичленные циклы — и ири их изучении физическими методами обнаруживается, что их молекулы плоские (или почти плоские). Протоны в этих соединениях имеют примерно такие же величины химических сдвигов в ЯМР-спектрах (разд. 13.18), как протоны в бензоле и его производных. [c.313]

Сколько же звеньев а-о-(+)-глюкозы приходится на молекулу амилозы и какую форму имеют эти большие молекулы Это трудные вопросы, и для того, чтобы попытаться на них ответить, приходится прибегать к химическим и ферментативным методам и физическим методам типа рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, определения осмотического давления и вязкости и изучения поведения вещества при центрифугировании. [c.973]

Известно, что подавляющее большинство окружающих нас соединений содержит в себе группировки, образованные атомами кислорода и водорода,— О Н . При нагревании эти группировки разрушаются и выделяются из анализируемого вещества в виде молекул воды. До широкого распространения в научных лабораториях таких современных физических методов, как нейтронография, ядерный магнитный резонанс и инфракрасная спектроскопия, изучение природы 0 Нп-группировок велось традиционными химическими и физико-химическими методами. Последние и послужили основой для той классификации вод , которая безраздельно господствовала до недавнего прошлого, а в некоторых областях знания сохранилась и до сих пор. [c.8]

Внутримолекулярные факторы, влияющие на характеристические частоты групп. В настоящее время некоторые факторы, действующие внутри молекулы и влияющие на характеристические частоты групп, довольно хорошо изучены. Понимание их предполагает более глубокое знание молекулярной структуры, чем это выражается условными химическими символами. Всякое небольшое изменение в молекуле, в общем ли ее строении или в распределении электронов, отражается в некоторой степени на инфракрасном спектре, причем довольно часто на нескольких характеристических частотах групп. Другие спектральные методы (см. разд. 3.3 и 5.8) тоже отражают действие этих факторов, но иначе, и, следовательно, наибольший интерес представляет изучение проблемы несколькими физическими методами. [c.144]

Другие методы определения Qak либо еще недостаточно разработаны, либо относятся к свойствам не активной, а общей поверхности катализатора. Сюда относятся интересные электрохимические методы и метод адсорбционно-химических равновесий. Кроме того, ряд данных может быть получен методом инфракрасной спектроскопии адсорбированных молекул, магнитными методами, с применением масс-спектрометрии и других новых физических методов совместно с изучением кинетики. Развитие и применение таких косвенных методов тоже очень желательно. [c.14]

Одной из главнейших задач современной науки является изучение строения и свойств многоатомных молекул. В последние два десятилетия наряду с традиционными химическими методами все большее, а иногда и решающее значение приобретают различные физические методы исследования, в частности, методы, основанные на изучении энергетических уровней многоатомных молекул. К этим методам относятся методы электронной, колебательной и вращательной спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и др. Одно из основных преимуществ этих методов заключается в возможности изучения молекул и молекулярных ассоциатов в любом агрегатном состоянии, при разных температурах и давлениях и без разрушения молекул, как это обычно имеет место при применении химических методов. [c.168]

Быстрое развитие учения о строении молекул й большой интерес широких кругов химиков к этим вопросам обусловили появление многих книг, посвященных современному состоянию теории строения в химии и экспериментальным методам изучения структур и свойств молекул. Однако значительная часть таких книг представляет собой монографии, в которых освеш,аются частные вопросы или методы исследования. Подобные монографии очень полезны для специалистов, но у них имеется общий недостаток — с этих книг нельзя начинать изучение данной науки в целом. Уже давно ощущалась нужда в первой книге для чтения по строению молекул. Именно такую задачу поставил перед собой автор настоящей книги. Она рассчитана на студентов первых курсов химических и физических вузов и даже школьников старших классов, интересующихся химией. По нашему мнению, она будет очень полезна также химикам, которые ранее не изучали строения молекул, и особенно преподавателям химии и физики в средней школе. Ознакомление широких кругов учителей с наукой о строении молекул поможет серьезно поднять уровень преподавания химии в школе. [c.5]

Учитывая современное состояние методов анализа сераорганических соединений, следует отметить, что для надежного определения состава сложной смеси нефтяных меркаптанов, сульфидов и тиофенов необходимо сочетание эффективных химических и физических методов исследования. Физические методы исследования, используемые в настоящее время для изучения строения и состава сераорганических соединений, многочисленны, но наиболее перспективными среди них являются методы молекулярной спектроскопии и масс-спектрометрии [10]. Основные преимущества этих методов — высокая чувствительность к структурным особенностям молекул и точность. Однако успешное использование данных методов возможно лишь при четком разделении смеси по структурным признакам. [c.50]

Ш. Жерар (1816—1856), основатель теории типов, а также его последователи считали, что структура молекул не может быть установлена путем изучения реакций вещества, так как молекула в реакции изменяется, становится иной. По их мнению, изучая химические свойства вещества, можно установить только его прошлое и будущее, но не настоящее. Правда, они допускали, что физические методы исследования в будущем дадут возможность определять строение молекул. Однако в то время физические методы исследований были крайне слабо развиты, и подобная постановка вопроса была равносильна отказу от исследования структуры молекул. [c.6]

Накопление нового фактического материала в органической химии, применение новейших физических методов исследования и использование квантово-механических методов изучения строения молекул привели к обогащению и развитию бутлеровского понятия химического строения, включающего в себя в настоящее время не только порядок химической связи атомов, но и конфигурацию молекулы. При таком понимании химического строения основное положение теории химического строения, согласно которому химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением, полностью остается в силе. [c.50]

Химические и физические методы изучения Молекул. В создании правильных представлений о строении и свойствах молекул химические методы исследования играют главную роль. На основании элементарного анализа устанавливается эмпирическая формула вещества, а строение подтверждается в ходе исследования характерных для данного вещества химических реакций. Наряду с химическими методами исследования все большее значение приобретают физические методы. Их широкое использование обусловлено рядом преимуществ, например, физические методы, как правило, не вызывают каких-либо изменений в строении молекул изучаемых веществ, они значительно сокращают время и путь исследования. Когда же устанавливаются тонкие различия в структуре молекул (различия в характере связей, реакцрюнной способности групп и атомов, внутримолекулярные превращения и т. п.), физические методы оказываются незаменимыми и единственно возможными методами изучения. В химии используется большое количество физических методов, основанных на зависимости разнообразных физических (электрических, оптических, магнитных и др.) свойств от химической структуры молекул. Ниже в краткой форме рассматривается сущность ряда наиболее разработанных физических методов и их применение для изучения строения молекул. [c.36]

Эти три метода — фото-, рентгеноэлектронная и рентгеновская спектроскопия являются в настоящее врехмя основными физическими методами изучения занятых электронных уровней в свободных молекулах и кристаллах. Совместное применение этих методов позволяет определить порядок следования уровней и их энергии ионизации, симметрию и состав волновой функции, связывающий или разрыхляющий характер уровня, наличие взаимодействия между отдельными орбиталями или связями в химическом соединении. Все эти характеристики представляют самостоятельный интерес и необходимы для глубокого понимания природы химической связи и совершенствования теоретических расчетов. С помощью этих экспериментальных данных можно, например, изучать электрон- [c.5]

В настоящее время по мере того, как изучение состава нефти продвигается в область соединений с большим молекулярным весом, определение индивидуальных углеводородов становится почти безнадежным. Даже путем комбинации химических и физических методов труднс, а часто и невозможно выделить требуемую простую фракцию. Даже если бы это и можно было сделать, для калибровки hj kho было бы такое большое количество индивидуальных соединений, которое нельзя получить в ближайшем будущем. Поэтому химики-нефтяники вынуждены ограничиться сведениями о типе молекул углеводородов и структурных групп. Возможно, что это является наиболее ценным применением спектроскопии. Другой вопрос, с которым иногда сталкивается химия нефти, это установление структуры отдельного соединения. Для этой цели пользуются характеристическими частотами, наблюдаемыми в спектрах для определенных структур. Никогда нельзя написать структурную формулу соединения только на основании спектральных данных. Однако, сопоставляя спектральные данные с данными, полученными другими методами, часто мо кно сделать выбор между несколькими взаимно исключающимися структурами. [c.320]

Как показали исследования И. Лангмюра [12] и В. Харкинса [13], молекулы в поверхностном слое ориентированы определенным образом относительно поверхности раздела. На основании большого экспериментального материала А. Н. Фрумкин [14] и П. А. Ребиндер [15] установили, что поверхностная активность и ориентация молекул в поверхностном слое определяется структурой последних. На поверхности раздела молекулы ориентируются таким образом, что полярные группы (—ОН, —СООН, —КНг, —ЗН и др.) направлены в сторону более полярной фазы (например, воды), неполярная часть (углеводородный радикал молекулы) — в сторону менее полярной. Связь поверхностной активности вещества со структурой молекул, с количеством и расположением полярных групп, зависимость ее от геометрических размеров лио-фобной части представляет определенные возможности для познания структуры вещества. Применение экспериментальных методов и основных положений теории поверхностных явлений к изучению молекулярно-поверхностных свойств полярных компонентов высокомолекулярной неуглеводородной части нефти в сочетании с химическими и физическими методами должны оказать существенное влияние на познание химической природы и коллоидных свойств смолисто-асфальтеновых веществ. [c.191]

Выше рассматривались случаи, когда сама реакция служила причиной возникающих отклонений от равновесия. Ei последнее время интенсивно развиваются физические методы стимулирования газофазных реакций, в частности лазерная накачка в ИК-диапазоне. При решении задач этого направления принципиальное значение имеют вопросы кинетики заселенностей и, в частности, колебательной кинетики, так как любое воздействие на вещество (тепловое, химическое, электронный удар, оптическая накачка) приводит к перераспределению заселенности уровней, которые определяют кинетику и механизм химических реакций. Широко проводимые в настоящее время исследования касаются самых различных аспектов кинетики в существенно неравновесных условиях и включают а) изучение вида функций распределения по ко.пебательным уровням б) определение общей скорости релаксации колебательной энергии в) нахождение зависимости неравновесного запаса колебательной энергии от скорости накачки вненпшм источником, приводящим к разогреву колебаний г) анализ взаимного влияния колебательной релаксации и химического процесса (диссоциация молекул, бимолекулярная реакция компонент смеси), а также, например, генерации на колебательно-вращательных переходах. [c.66]

В химической кинетике при изучении быстрых реакций и химических процессов в экстремальных условиях нашли широкое применение разнообразные физические методы исследования. Для обработки результатов измерения и решения разнообразных теоретических задач, включая квантово-химические расчеты, используют ЭВМ. Возвра-стает роль сложных физико-математических моделей, детально описывающих предреакционное состояние реагирующих частиц, особенно короткоживущих промежуточных частиц, таких, как свободные радикалы, ион-радикалы, возбужденные состояния молекул. [c.3]

Энергия — основная физическая величина. Математический аппарат большинства разделов теоретической физики, включая термодинамику, основан на различных формах закона сохранения энергии. Однако важнейшая особенность макроскопических систем, которые рассматриваются в термодинамике, состоит в том, что энергию макроскопической системы невозможно непосредственно измерить. Различные физические методы позволяют только определять изменения энергии отдельных частиц системы — атомов, молекул, ионов. Однако не существует никаких методов непосредственного измерения энергии системы как целого. Изменение энергии макроскопической системы определяют в виде теплоты или работы. Первоначально они рассматривались независимо. Поэтому для макроскопической системы сам факт существования внутренней энергии макроскопической системы как некоторой физической величины удалось установить только в середине XIX в., причем для этого потребовалось открыть ранее неизвестный закон природы — первое начало термодинамики. Впоследствии возникла необходимость использовать и другие неизмеряемые величины — энтропию, химический потенциал и т. п. Широкое применение в математическом аппарате термодинамики непосредственно не измеряемых величин является особенностью термодинамики как науки и сильно затрудняет ее изучение. Однако каждая неизмеряе-мая величина в термодинамике точно определена в виде функций измеряемых величин и все окончательные выводы термодинамики можно проверить на опыте. При этом для описания свойств системы используют специальные термодинамические переменные (или термодинамические параметры). Это физические величины, с помощью которых описывают явления, связанные с взаимными превращениями теплоты и работы. Все это макроскопические величины, выражающие свойства больших групп молекул. Не все эти величины можно непосредственно измерить. [c.6]

Термодинамический аспект физико-химического мышления остается но-нрежиему важным, ио он потерял свою исключительность. Это связано с тем, что в начале этого века, когда наши представления о строении молекул, их энергии и межмолекулярных силах были, по существу, лишь гипотетическими, возможность обходиться без молекулярных моделей была крупным достоинством термодинамического метода изучения химических явлений. Никакого другого пути в то время не было, и классическая физическая химия своими основными успехами обязана термодинамике. [c.6]

Начавшееся физическое изучение белковых молекул со временем приобретает исключительно важное значение. Физика привнесла в эту область строгость и глубину своих воззрений и концепций, количественные теоретические и экспериментальные методы. Квантовая механика, работы В. -Кеезома (19 6 г.), Д. Дебая (1920 г.), В. Гейглера и Ф. Лондона (1928 г.), Ф. Хунда (1928 г.), Э. Хюккеля (1930 г.), Дж. Леннарда-Джонса (1931 г.), Л. Полинга (1936 г.) и многих других физиков подвели черту под развитием классической органической химии и заложили основы современной теоретической химии (квантовой механики молекул или квантовой химии). Они показали, что помимо валентных взаимодействий атомов существуют и могут оказывать заметное влияние на химическое поведение и формообразование молекул, особенно макромолекул, ранее не принимавшиеся во. внимание невалентные взаимодействия атомов (дисперсионные, электростатические, торсионные, водородные связи). Для познания белков, чувствительных к внешним условиям, использование физических и физико-химических методов, гарантирующих, как правило, не только химическую, но и пространственную целостность молекул, имело важное, часто определяющее значение на всех этапах исследования белков от выделения и очистки до установления пространственной структуры и выяснения механизмов функционирования. [c.66]

Для вычисления молекулярной формулы пептида, т. е. устанобления действительного числа каждого из остатков в молекуле пептида, необходимо знать его молекулярный вес. Молекулярный вес можно определить как химическими, так и различными физическими методами измерение осмотического давления или рассеяние света, изучение поведения при ультрацентрифугировании, дифракции рентгеновских лучей. [c.1048]

Амилоза и амилопектин являются а-/)-(1->4)-связанными глю-канами [см., например, (1)], однако в амилопектине, имеющем разветвленное строение, в точках ветвления (3) имеются дополнительно а-/)-(1->6)-связи. Это было известно уже много лет назад из результатов анализа методом метилирования и гидролиза. При кислотном гидролизе кукурузного и рисового крахмала, выделенных из зерен в стадии восковой спелости, обнаружено, что в их состав входит заметное количество /)-глюкозо-6-фосфата [84]. Последующий анализ показал, что в амилопектине в среднем один из шести остатков D-глюкозы фосфорилирован. При метилировании амилозы и последующем гидролизе в качестве основного продукта образуется 2,3,6-три-0-метил-0-глюкоза и менее 0,4 % 2,3,4,6-тетра-О-метил-О-глюкозы, происходящей из невосстанавливающего концевого остатка, т. е. молекула амилозы линейна и ее единичная цепь состоит из 200—350 остатков D-глюкозы. Определенная осмотическим методом молекулярная масса соответствует такой длине цепи [85]. Однако анализ неразветвленной структуры достаточно сложен из-за небольшого числа концевых остатков по сравнению с общим числом остатков, образующих цепь, а также из-за деградации разрушение одной связи может вдвое уменьшить длину цепи. Физические методы определения длины цени, при условии использования независимых методов для определения гомогенности препарата, дают большие значения длины молекул амилозы, чем значения, полученные химическими методами. Анализ методом светорассеяния и ультрацентрифугирования показывает, что длина цепи молекулы амилозы часто достигает 6000 моносахаридных звеньев. Обработка амилозы р-амилазой показала, что молекула линейна единственным продуктом расщепления была мальтоза. Изучение действия нуллуланазы и других амилолитических ферментов на различные амилозы показало, что их молекулы содержат некоторое количество разветвлений, присоединенных к основной цепи а-(1->б)-связями [63,64]. Гидродинамическое поведение фракций амилозы также свидетельствует о том, что амилоза в некоторой степени является разветвленной. [c.236]

Дальнейшее развитие каталитического синтеза теперь должно происходить лишь на основе совершенствования теории и методов изучения элементарных актов механизма реакций. Есть все основания считать, что уже в ближайшее время станет возможным посредством новейших физических и физико-химических методов глубже троникать в химизм процессов и надежнее определять механизм реакций. Это позволит полнее использовать инструмент существующих теорий для управления соответствующими процессами и, кроме того, объединить различные теории, отражающие разные стороны процессов. Очевидно, первоочередная задача теории катализа будет заключаться в том, чтобы вскрыть закономерности участия непрерывной формы организации вещества в химических реакциях, в частности, полнее изучить конкретные проявления матричного эффекта (в том числе и в гомогенных процессах) и его взаимную обусловленность с другими эффектами катализа. Не исключена возможность, что в основе матричного эффекта может находиться не только стерео-химическое соответствие между молекулой реагента и катализа-тором-бертоллидом, но и своеобразное энергетическое соответствие, которое проявляется в направляющем или ориентирующем действии энергетических ям , ложбин , каналов , пик и т. д. бертоллида по отношению к электронной структуре молекулы реагента. Если это так, тогда принципы матрицирования, а следовательно, и ориентирующего действия в известных пределах должны быть перенесены и на гомогенный катализ в растворах носителем матриц здесь могут быть стабильные структурные единицы растворов или вообще различного рода молекулярные соединения. Однако все это еще только задачи, или, как говорил Бутлеров,— большое поле для пытливого ума . [c.410]

Основные научные работы связаны с изучением кинетики химических реакций, протекающих под действием различных физических факторов, особенно излучений, и с применением физических методов исследования в химии, в частности масс-спектрометрии для исследования реакций свободных радикалов и ионов. Обнаружил (1952) реакции органических ионов с молекулами в газовой фазе. Показал (1959), что отсутствие энергии активации — основная черта ионно-молекулярных реакций, за исключением тех, которые протекают с изменением орбитальной симметрии. Открыл (1959) ион ме-тония. Ввел (1957) правило последовательности ионных стадий сложных радиационно-химических превращений в газах ионизация — ионно-молекулярные реакции — рекомбинация заряженных частиц. Создал (1969) первый химический [c.482]

В подробном обзоре Полинга [107] рассмотрению химических свойств органических соединений при помощи метода валентных связей уделено значительно меньше внимания. В этом обзоре Полинг применил метод многоструктурного изображения молекул, которым невозможно приписать классическую единственную формулу. Тогда свойства молекулы, по мнению Полинга, соответствуют различным валентным структурам, причем следует учесть, что в результате самого резонанса получается добавочная стабильность. Этот метод позволяет сопоставлять (и понять ) результаты опытов по изучению химических и физических свойств таких молекул и предсказывать эти свойства совершенно так же, как это делается по отношению к молекулам, которым можно приписать лишь одну структурную формулу [107, стр. 1329—1330]. Приписывание какому-либо соединению нескольких формул должно аргументироваться, по мнению Полинга, или теоретически, или сопоставлением с экспериментальными результатами. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология