Тип связи и взаимное расположение атомов

Энергия, необходимая для разрыва связи С—X, поставляется за счет синхронного процесса образования связи С—Y. Взаимное расположение атомов, соответствующее максимуму на кривой свободной энергии активации, может быть изображено с помощью формулы 1. Естественно, реакция на этом не останавливается—это переходное состояние. Как только группа Y включается в соединение, группа X должна уйти, поскольку атом углерода не может иметь более восьми электронов на внешнем уровне. В переходном состоянии исходная sp -гибридизация центрального атома углерода изменяется на 5/ 2-гибридизацию с примерно перпендикулярной р-орбиталью. Одна доля этой р-орбитали перекрывается с нуклеофилом, а вторая — с уходящей группой. Поэтому механизм Sn2, в котором происходила бы фронтальная атака, никогда не наблюдался. В гипотетическом переходном состоянии с фронтальной атакой орбитали как нуклеофила, так и уходящей группы должны перекрываться с одной и той же долей р-орбитали. Механизм, в котором происходит атака с тыльной стороны, включает максимальное перекрывание орбиталей в ходе реакции. В переходном состоянии три нереагирующие группы и центральный атом углерода примерно [c.12]

Хаотическое расположение атомов возможно лишь в разреженных газах, когда собственный объем атомов и силы взаимодействия между ними можно не принимать во внимание. В жидкостях атомы не могут находиться на произвольном расстоянии друг от друга, поскольку их упаковка достаточно плотная. Вероятность нахождения некоторого атома в какой-либо точке объема V зависит от того, в какой точке находится другой атом. Такая вероятная связь между взаимным расположением атомов (их корреляция) количественно описывается функцией Рг). Формулу (1.7) следует представить в виде Рис. 1.2. Векторное [c.11]

Направленность связей и гибридизация атом ных орбиталей. Важной характеристикой молекулы, со-стоящей более чем из двух атомов, является ее геометрическая конфигурация. Она определяется взаимным расположением атомных орбиталей, участвующих в образовании химических связей. [c.105]

Метильная группа и атом С-3 кольца находятся в таком же взаимном расположении, как две метильные группы в скошенной конформации н-бутана (разд. 4.5). Если теперь взглянуть вдоль связи С —Се, то расположение атомов будет совершенно таким же, но место С-3 будет занимать С-5. [c.281]

Те—X (X — какой-либо атом структуры) имеют существенно большую протяженность, то связи, формируемые теллуром, сводятся к четырем только что упомянутым, по длине сопоставимым со связями в других оксосоединениях. Однако их взаимное расположение фиксирует сильное искажение тригональной бипирамиды. [c.490]

Ионная, или электростатическая связь (рис. 3.2, в) образуется в случае полного переноса связывающих электронов к более электроотрицательному атому, который становится в результате этого отрицательным ионом - анионом с зарядом, равным количеству перенесенных электронов. Менее электроотрицательный атом теряет соответствующее количество электронов и становится положительным ионом - катионом. По существу, это предельный случай полярной ковалентной связи, который может реализоваться лишь при взаимодействии атомов, очень сильно отличающихся по электроотрицательности, например в 1лГ, СаРг, ВаО. Однако, строго говоря, даже в таких соединениях электроны не полностью переходят с катионов на анионы, а некоторая часть электронной плотности остается делокализованной между ними. Такую связь правильнее рассматривать как преимущественно ионную с малой примесью ковалентности. Ионная связь имеет электростатическую природу это значит, что она не имеет определенного направления в пространстве и ионные соединения не состоят из отдельных молекул, а образуют трехмерные пространственные кристаллические структуры, в которых соотношение между количеством катионов и анионов определяется их зарядами, а взаимное расположение - соотношением радиусов. Энергия ионной связи может быть легко рассчитана по закону Кулона, если известны заряды и радиусы ионов и тип кристаллической решетки. Подробнее об ионных кристаллах - см. разд. 6.3. [c.45]

Какое отношение к белкам имеют отмеченные особенности конформаций трипептидов Наиболее важным представляется то, что карты рис. 20 объясняют, почему точки, соответствующие конформациям двух детально исследованных белков — лизоцима и миоглобина— любят оказываться не только в областях R а В, но и между ними (при этом точки располагаются вдоль энергетических контуров рис. 20) большое количество точек располагается в относительно широкой области L, если в нерегулярных участках белка образуются водородные связи типа 3, характерные для трипептидов (подробнее об этом см. в последнем разделе). Конечно, карты, полученные для трипептида Ала-Ала, еще не могут давать детальной информации о возможных взаимных расположениях любой пары аминокислотных остатков, однако в общих чертах картина должна быть именно такой, поскольку аланин содержит атом С , как и все неособенные аминокислоты (т. е. исключаются глицин и пролин). [c.133]

И расположенный за ней), следует представить себе, что между ними вставлен кружок. Кроме того, связи, принадлежащие атому С , можно изображать штриховыми линиями. Полученные варианты взаимного расположения в пространстве заместителей у двух соседних атомов углерода называются конформациями или констелляциями молекулы или соответствующей части молекулы. В противоположность конформации конфигурация представляет пространственное расположение заместителей у одного атома углерода. [c.208]

Перекисный радикал отрывает атом водорода от второго третичного углеродного атома (внутримолекулярная реакция), изомеризуясь в алкильный радикал с гидроперекисной группой. Выход дигидроперекиси зависит от взаимного расположения атомов в перекисном радикале. На рис. 65 показана структура перекисного радикала, реагирующего со связью С — Н, [c.106]

Почему же для жидкой воды характерно столь сильное взаимное притяжение молекул Ответ на этот вопрос вытекает из самой структуры молекулы воды. Каждый из двух атомов водорода (в молекуле воды) объединяет свой электрон с одним из электронов атома кислорода. Взаимное расположение возникающих при этом двух электронных пар обусловливает У-образную форму молекулы воды (рис. 4-1). Поскольку у атома кислорода имеются еще две неподеленные электронные пары, он несет частичный отрицательный заряд (в вершине У-об-разной структуры). Более электроотрицательный атом кислорода стремится притянуть электроны атомов водорода поэтому на ядрах обоих атомов водорода (протонах) локализуются частичные положительные заряды. Хотя молекула воды в целом электрически нейтральна, ее частичные отрицательный и положительный заряды пространственно разделены, что приводит к возникновению у нее электрического дипольного момента. Благодаря такому разделению зарядов две соседние молекулы воды могут притягиваться друг к другу за счет сил электростатического взаимодействия между части ьш отрицательным зарядом, локализован ным на атоме кислорода одной молекулы воды, и частичным положительным зарядом, локализованным на атоме водорода другой молекулы (рис. 4-1). Такой тип электростатического притяжения называется водородной связью. [c.80]

В молекулах с несколькими двойными связями строение и свойства электронной оболочки в значительной степени зависят от взаимного расположения двойных связей. Молекулы с чередующимися простыми и двойными связями обладают рядом специфических особенностей, резко отличающих их от прочих молекул (см. стр. 82). Такие соединения принято называть системами с сопряженными связями. Аналогичной особенностью отличаются соединения, в которых какой-либо атом, имеющий неподеленную пару электронов, находится рядом с углеродным атомом, стоящим у двойной связи (см. стр. 383). [c.39]

В зависимости от взаимного расположения двойных связей диеновые углеводороды можно разделить на три основных типа I) углеводороды с кумулированными (примыкающими к одному атому углерода) двойными связями — аллен и его гомологи, 2) углеводороды с сопряженными (конъюгированными) двойными связями— [c.85]

Чтобы преодолеть эту слабость, пришлось ввести множество дополнительных табличных данных, учитывающих различные варианты взаимного расположения атомов. Так, атомы углерода, связанные двойной связью, вносят в общую рефракцию вклад значительно больший, чем такие же атомы, связь между которыми простая. Атом кислорода в составе группы ОН — это одно, в со- [c.142]

Атом родия располагается в центре, а связанные с ним химической связью лиганды X располагаются по углам октаэдра. Лигандами могут быть различные кислотные остатки и нейтральные молекулы (С1", Вг , N02-, СМ , КНд, НаО, пиридин, амины и многие другие органические вещества). Физико-химические свойства этих соединений в значительной мере определяются природой и числом лигандов, их взаимным расположением в пространстве. [c.261]

По классическим представлениям (Вант-Гофф, 1874 г.) возможно свободное вращение вокруг простых С—С-связей, так что вероятным считалось любое взаимное расположение связанных друг с другом тетраэдров. В действительности же среди бесчисленного множества расположений существуют некоторые предпочтительные. На рис. 2.6 показаны возможные расположения для замещенных этапов символы X и У обозначают здесь большие заместители. В верхней части рисунка даны изображения в перспективной проекции ( лесопильные козлы ), в нижней — при рассмотрении вдоль оси, соединяющей ближний центральный атом с удаленным. Ближнюю и дальнюю части различают с помощью диска, как бы вдвинутого между обоими центральными атомами (проекция Ньюмена). [c.120]

Что касается взаимного расположения атомов иода и фтора в структуре JFg, то Паулинг [55] считает, что центральный атом занимает положение несколько ниже остальных четырех атомов. Эта структура требует, чтобы значения углов равнялись а = 89° и р = 86°. Исследования же Лорда и др. [21 показали, что углы между связями равны а = 86° и р = 105°, что свидетельствует о расположении атома J и одного атома F с одной стороны плоскости, образованной остальными четырьмя [c.267]

Атом углерода в алканах пребывает в первом валентном состоянии (5/ -гибридизация). Если представить, что атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, то его связи будут направлены к вершинам последнего, образуя углы 109°28 (см. рис. 4). Тетраэдрическая конфигурация четырехвалентного атома углерода в алканах впервые была представлена Я- Вант-Гоффом и Ле-Белем (1871 г.). Поскольку вокруг ординарной связи С—С возможно вращ,ение, для алканов, начиная с этана, характерно существование множества поворотных изомеров (конформеров), отличающихся взаимным расположением атомов или групп атомов, связанных с атомами углерода. Состояние молекулы, характеризующееся определенным расположением атомов водорода или их заместителей вокруг двух атомов углерода, связанных г-связью, называется конформацией. [c.54]

ИОННАЯ СВЯЗЬ, тип химической связи, для к-рой характерно существ, перераспределение электронной плотности атомов в молекуле по сравнению со своб. атомами. Идеальная И.с. отвечает образованию ионов в молекуле, т.е. такому электронному распределению, когда вблизи к.-л. ядра или группы ядер электронная плотность оказывается близкой к электронной плотности своб. иона. При этом электронная плотность смещается от одного из атомов (с низким потенциалом ионизации) к другому атому (с высоким сродством к электрону), как если бы произошел перенос электрона от одного атома к другому. Хим. соединения с И. с. можно качественно описывать как образованные не атомами, а ионами, напр. Na" СГ, s , Li (AIFJ . Энергия И. с. в существ, степени определяется электростатич. (кулоновским) взаимод. ионов, в к-рых распределение заряда перестает быть сферически симметричным (т.е. ионы поляризуют друг друга). Взаимное расположение ионов в молекуле (ее геом. конфигурация) также определяется прежде всего кулоновским взаимод. ионов. [c.257]

В этом случае метильная группа и атом С-3 кольца находятся в таком же взаимном расположении, как две метильные группы в анти-конформации н-бутана. Если же взглянуть-вдоль связи С,—Се, то метильная группа и атом С-5 также будут находиться в ан-тм-конфигурацни. [c.281]

Аминокислоты - орггшические соединения, в молекулах которых имеются карбоксильная группа и аминогруппа. Изомерия аминокислот связана с изомерией зтлеводородного скелета и взаимным расположением функциональных групп. Называют аминокислоты чаще всего как замещенные карбоновых кислот, обозначая положение аминогруппы буквой греческого алфавита, причем буквой а обозначается ближайший к карбоксильной группе атом углерода. Для простейших аминокислот используются и эмпирические названия. Например [c.432]

Реакции элиминирования занимают важное место в препаративной и теоретической органической химии. Они классифицируются как по формальному признаку (взаимному расположению уходящих атомов или групп), так и по их механизмам. Если уходящие элементы были связаны с одним и тем же атомом углерода, то речь идет об а-элиминировании (см. разд. 2.4), если же они находились у соседних С-атомов, то перед нами - наиболее распространенный вид рассматриваемого превращения - ( -элиминирование (дегидрогалогенирование, дегалогенирование-см. разд. 2.3.1, дегидратация-см. разд. 3.1.6, дезаминирование первичных аминов и термолиз четвертичных аммониевых основа-ний-см. разд. 7.2, синтез кетенов-см. разд. 6.1.3.2, пиролиз ацетатов-см. разд. 6.1.3.4). Отщепление элементов из 1,3-положений называют у-элиминированием и обычно используют для синтеза циклопропанов (см. разд. 1.2.3.1 10.1.1 10.2.7). Чаще всего в качестве одного из уходящих элементов выступает атом водорода (в виде протона). Выше были рассмотрены механизмы элиминирования, когда протон отщеплялся в быстрой стадии от образовавшегося карбокатиона ( 1-механизм) и когда он отщеплялся одновременно с другой уходящей группой в стадии, определяющей скорость реакции ( j-механизм). [c.152]

Классификацию трансформавдй названного типа целесообразно производить на основании взаимного расположения зтих обязательных ФГ и конструктивной овязи. Хотя в числе ФГ, создаваемых в результате реакций, встречаются различные гетероатомные группировки, основное вншлание в дальнейшем изложении ш обратил) на методы создания и, следовательно, на способы ретросинтетического разъединения соединений с кислородными функциями и кратнычи связями. Заметим, что во фрагменте структуры ЦС, содержащем углерод-углеродную связь, местоположением обязательной функциональности в принятой классификации считается тот углеродный атом при кратной связи, который наиболее удален от конструктивной связи. [c.147]

В дальнейших работах Б. А. Казанского, 3. А. Румянцевой и М. И. Батуева было изучено расщепление метилциклопентана и двузамещенных гомологов циклопентана.В этих работах было показано, что скорость данной реакции зависит от строения молекулы углеводорода, иначе говоря, от числа заместителей и от их взаимного расположения. Быстрее всех гидрируется циклопентан метилциклопентан — приблизительно в полтора раза медленнее, причем, хотя расщеплению с присоединением водорода подвергаются все связи пятичленного кольца, но преимущественно отстоящие через один углеродный атом от углерода, связанного с заместителем. В 1.1-диметилциклопентане пятичленное кольцо расщепляется примерно с такой же скоростью, как в метилциклопентане 1.2-диметилциклопентан реагирует в пять раз, а 1.3-диметилциклопентан — в 10—И раз медленнее, чем циклопентан. На всех этих примерах было показано, что связи, соседние с углеродом, несущим заместитель, разрываются под влиянием водорода в присутствии катализатора в наименьшей степени, а в случае 1.1-диметилциклопентана, у которого два заместителя находятся у одного и того же атома углерода, связи, соседние с этим углеродом, не разрываются совсем. Б. А. Казанский и Т. Ф. Буланова показали, что на платинированном угле энергия активации реакции каталитической гидрогенизации циклопентана с расщеплением кольца равна 34000—35000 ккал/моль. [c.128]

Фторбензолы. Ароматические соединения, содержащие атом фтора в ядре, характеризуются высокой прочностью связи углерод — фтор. Так, в масс-спектрах фторированных в ядро алкилбензолов [34] пики фрагментов, образующихся при элиминировании фтора или фтористого водорода из молекулярного иона, имеют очень низкую интенсивность [34]. Наиболее характерным типом разрыва связей является р-разрыв в боковой цепи, наблюдающийся также в алкилбензолах (см. разд. 9-1). Например, наиболее интенсивным пиком в масс-спектрах изомерных фтортолуолов является пик фрагмента (М—1)+, а в спектре п-фторэтилбензола — пик фрагмента (М—15)+, образующийся в результате элиминирования метильного радикала из молекулярного иона. В масс-спектрах фторбензола [34], трех изомерных дифторбензолов [36] и гексафторбензола [37] наблюдается разрыв ароматического кольца, более ярко выраженный в случае полифторпроизводных. На фрагментацию ароматического кольца оказывает влияние взаимное расположение атомов фтора [36]. [c.232]

Наряду с взаимным перекрыванием атомных орбит вдоль линий, соединяющих центры атомов, которое приводит к образованию а-связи, может также происходить взаимное перекрывание атомных орбит в стороне от этих линий, давая тс-связь. Наличие этой и-связи приводит к трем важным эффектам 1) к повышению общей прочности связи по сравнению с одной лишь а-связью 2) к уменьшению межатомного расстояния по сравнению с а-Связью и 3) (обычно) К ограничснию возможностей поворота или вращения связи в результате стерических условий перекрывания тт-связи. Все это может оказывать влияние на стереохимию. Обычно увеличение прочности связи, обусловленное л -связью, меньше, чем прочность самой а связи, вследствие меньшей величины интеграла перекрывания, но это не всегда так Мулликен (Mulliken, 1952) развивает взгляды, согласно которым в молекуле N2, обладающей одной о-связью и двумя тс-связями, а связь уменьшает величину прочности связи вследствие близости взаимного расположения двух атомов азота. Он предполагает, что связь обусловлена ir-перекрыванием и что возможны два типа т -связей, отвечающие ковалентным и координационным связям. В первом из них оба связанных атома передают по одному электрону в тг-электронную пару. Такая тс-связь существует, например, в этилене. Во втором типе тг-связи оба электрона первоначально принадлежали одному атому. Эта связь образуется при условии, если (а) один атом обладает электронной парой, которую он может отдать, и (б) второй атом обладает соответствующей свободной р- или d-орбитой, которая может осуществить перекрывание с электронной парой первого атома. [c.251]

Номенклатура двухъядерных цикланов. Двухъядерные углеводороды можно разделить на пять групп в зависимости от взаимного расположения циклов а) циклы разделены цепочками из атомов углерода б) циклы непосредственно соединены простой С—С связью между двумя атомами, принадлежащими этим циклам в) циклы имеют один общий углеродный атом (тираны, или спироцикланы) г) циклы имеют два обид,их атома углерода (цикланы с конденсированными ядрами)-, д) циклы имеют три пли более общих атомов углерода [мостиковые цикланы). Соединения последних двух групп иногда объединяют под общим названием собственно оиииклических соединений. При замыкании каждого нового кольца число атомов водорода в молекуле уменьшается на два, а потому двухъядерные цикланы будут иметь состав С,,Н2,г-2- [c.16]

Идеи Лорана были приняты и развиты далее Гмелином, положившим их в основу своего Руководства по органической химии [16]. Гмелин ставит вопрос так если высказываются предположения о форме атомов, то почему нельзя строить предположений и о их взаимном расположении в каком-либо соединении [там же, стр. 27]. Особенно интересно то, что Гмелин показывает на моделях связь пространственного строения органических соединений с реакционной способностью. Например, один из четырех водородов уксусной кислоты замещается металлом потому, что он лежит вне ядра. Образование эфира из уксусной кислоты и винного спирта поясняется тем, что при вращении ядер двух последних молекул друг около друга происходит сближение некоторых их частиц с выделением воды, а открытая в результате этого поверхность куба винного спирта примыкает к открытой поверхности куба уксусной кислоты и таким образом образуется один атом уксусно-этилового эфира (Essignaphtha) [там же, стр 31]. Замечательны следующие слова Гмелина Верно ли или неверно расположение атомов, которое мы здесь приняли в качестве предположения, но каждый атомист должен согласиться, что атомы не смыкаются в один ряд, как это выражает формула, но в силу своего сродства они по возможности сближаются друг с другом и таким образом создают более или менее правильные в большинстве случаев телесные ([korperli he) фигуры поэтому представляется черезвычайно важным с известной сколь возможной правдоподобностью определить это расположение, ввиду того, что в таком случае может быть пролит свет на форму кристаллов, изомерию и другие соотношения и только таким образом может быть выработано правильное воззрение на конституцию органических соединений [там же, стр. 28—29]. [c.15]

На рис. 31.17 показаны сечения проекции Фурье вдоль оси Ь на плоскость ас. Изображенные максимумы относятся к атому хлора и атомам углерода иона дигидроазуления. Взаимное расположение молекул показано на рис. 31.18, а длины связей и углы между связями приведены на рис. 31.19. Структура этого вещества помогла объяснить механизм электрофильных реакций с участием азулена и иона азуления (протонированного азуле-на), поскольку этот ион является конечным продуктом в реакциях такого типа. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология