Пространственные представления в теории химического строения

Признание устойчивого порядка взаимодействия атомов в молекуле, с одной стороны, и их всеобщего взаимного влияния с другой — отражает внутренне противоречивые тенденции теории химического строения, объективную диалектику покоя и движения, дискретного и непрерывного на химическом уровне организации материи. Первая тенденция в своем развитии в конечном итоге привела к пониманию пространственной структуры молекулы, т. е. к стереохимии, вторая через теорию парциальных валентностей, через осцилляцию связей в бензоле, через концепцию мезо-мерии смыкается с современными представлениями о механизмах химических реакций. [c.11]

В момент своего создания тетраэдрическая модель была лишь гипотезой, гениальной догадкой. Развитие физических методов исследования, прежде всего рентгеноструктурного анализа, дало стереохимическим представлениям прямое экспериментальное обоснование. Стоит подчеркнуть, что химики своими методами создали правильные представления о пространственном строении молекул еще в то время, когда с физической стороны не было видно никаких подходов к этому вопросу. Первоначальные физические исследования строения органических молекул лишь подтверждали то, что уже давно было принято в химии. Это наглядно демонстрирует огромную предсказательную силу бутлеровской теории химического строения, дополненной стереохимическими идеями Вант-Гоффа. [c.36]

Стереохимические представления, значение которых в последние годы так возросло, вводятся постепенно как развитие теории химического строения. С целью развития конкретных пространственных представлений в необходимых случаях введено изложение с помощью ро—сигма системы, обозначения которой связаны не со схематической проекционной формулой, а с объемной моделью. [c.13]

В преподавании органической химии в настоящее время обучение строится на основе современной теории строения, которая слагается из трех теорий бутлеровской теории химического строения и двух дополняющих и развивающих ее теорий — электронной теории и теории пространственного строения. Это обусловлено введением в курс органической химии сложных понятий, связанных с квантовомеханическими и стереохимическими представлениями, часть которых приобретена учащимися еще в курсе неорганической химии. [c.243]

Пространственные представления в теории химического строения [c.45]

Вторым важнейшим направлением развития теории химического строения явилось введение в химию пространственных представлений. [c.45]

Учение А. М. Бутлерова, углубленное и развитое работами В. В. Марковникова, включающее пространственные представления, развитые-Вант-Гоффом и Ле-Белем, может быть названо классической теорией химического строения органических соединений. [c.47]

Многие плодотворные направления в экспериментальной и теоретической органической химии, многие плодотворные направления в области физической химии органических соединений неизменно опирались и опираются на теорию химического строения А. М. Бутлерова, развитую далее в работах В. В. Марковникова и дополненную пространственными представлениями,—т. е. на классическую теорию химического строения. [c.47]

В развитии пространственных представлений классическая теория химического строения вплотную подошла к другому положению, имеющему особенно важное значение для органической химии -. Именно, классическая стереохимия установила различие в геометрической конфигурации заместителей вокруг атома углерода в предельных соединениях, где атом углерода осуществляет четыре ординарные связи, в тех непредельных соединениях, где атом углерода осуществляет одну двойную связь и две ординарных, и, наконец, в тех непредельных соединениях, где атом углерода осуществляет две двойные связи или одну тройную связь и одну ординарную связь. Различие в геометрическом расположении заместителей вокруг атома углерода в этих трех случаях (тетраэдрическое, плоское и линейное, подробнее см. ниже) ясно говорило о том, что способы осуществления химических связей атомов углерода в этих трех случаях различны. Отсюда напрашивался вывод о том, что связи одинаковой кратности между данным атомом и атомом углерода в соединениях указанных трех типов должны различаться по своим свойствам. Отсюда вытекала возможность понять причину различий между свойствами связей данной кратности между атомами данных элементов в разных молекулах. Однако эти факты не стали до сих пор отправным пунктом дальнейшего исследования причин различий в свойствах химических связей одинаковой кратности между данными атомами в разных соединениях. [c.53]

Хотя молекулярную симметрию следует считать наиболее общим критерием наличия или отсутствия оптической изомерии, на практике им нельзя пользоваться без конкретных пространственных представлений о строении молекул. В качестве дополнения к классическому варианту теории химического строения была введена тетра-109 28 эдрическая модель атома углерода (рис, 1). Согласно этой Рис. 1. Пространственное расположение свя- модели, валентные СВЯЗИ зей в тетраэдрической модели атома углерода атома углерОДа расположены [c.18]

Развитию представлений о зависимости запаха от химического и пространственного строения соединений огромный толчок дали создание и разработка А. М. Бутлеровым теории химического строения. Однако еще до возникновения теории химического строения наблюдались попытки ответить на два вопроса о природе запаха и о том, что представляют собой частицы пахучих веществ. Эти попытки привели к возникновению гипотез [c.103]

Теория химического строения, созданная А. М. Бутлеровым (1860 г), и развитая его учениками В. В. Марковниковым, А. М. Зайцевым и др., впервые дала руководящие идеи для оформления органической химии как науки. Эта теория основана на таких представлениях, как пространственное расположение атомов в составе молекулы, взаимное влияние атомов, входящих в состав одной молекулы, зависящее от их взаимного расположения, изомерия и элементы стереохимии. [c.438]

В 1872 г., т. е. за два года до возникновения стереохимии, Кекуле в одном из выступлений перед химиками сказал, что главное направление современной химии составляет, без сомнения, исследование конституции (строения. — Г. Б.) соединений, однако под последней подразумевается, не, как раньше, пространственное положение атомов, а скорее их взаимная связь в молекуле [1]. В приведенных словах Кекуле ясно выражена суть перелома, произошедшего в химии с возникновением классической теории химического строения. Этот перелом заключается в отказе от традиционного представления о том, что свойства молекул, в первую очередь химические, зависят от состава и пространственного строения соответствующих соединений, в пользу положения, согласно которому свойства молекул зависят главным образом от их состава и химического строения, структуры, или порядка взаимной связи атомов. Кекуле не упоминает только, что последнее положение, так же как и указание на необходимость его введения взамен общепринятой точки зрения, было сформулировано в 1861 г. Бутлеровым (см. гл. И). [c.7]

Нам нет необходимости рассматривать все эти суждения порознь. Из того, что было сказано выше, ясно, что ни Пастер (см., в частности, стр. 59), ни Бутлеров, ни Кекуле, ни кто-либо другой не могли являться авторами учения о пространственном строении молекул . Стереохимическая теория так же, как и всякая теория, есть система положений, частично высказанных до Вант-Гоффа и Ле Беля, но связанных ими между собою единой идеей —истолкованием фактов изомерии, не объясняемых классической теорией химического строения. Уже поэтому стереохимия могла возникнуть на определенном уровне развития этой теории, когда, как это видно из слов Вислиценуса (стр. 31), Марковникова (стр. 38) и других авторов, потребовался дальнейший шаг вперед в структурной химии. Стереохимия отличается от всех предыдущих попыток привлечь пространственные представления для истолкования тех или иных фактов тем, что она способствовала, подобно классической теории химического строения, успешному продвижению вперед на широком фронте химической науки. [c.61]

Согласно этой теории, свойства соединений определяются их качественным и количественным составом, химическим строением, т. е. последовательным порядком соединения между собой образующих молекулу атомов, и их взаимным влиянием. Теория строения органических соединений, развитая и дополненная новейшими воззрениями в области химии и физики атомов и молекул, особенно представлениями о пространственной структуре молекул, о природе химических [c.550]

В отличие от упомянутых в предыдущем параграфе модельных, наглядных представлений о химической связи квантовомеханический подход есть способ математического описания состояния (энергетического, пространственного) электрона в той или иной-системе (атоме, молекуле, кристалле и т. п.). Естественно, что может существовать и на самом деле существует несколько математических методов решения одной и той же квантовомеханической задачи о движении электрона. Эти методы не очень строго называют теориями химической связи, хотя они тождественны в своей физической основе и опираются на один и тот же расчетный аппарат волновой механики при этом, однако, различаются исходные позиции и из-за вынужденной приближенности расчетов (как уже отмечалось в гл. 4, уравнение Шредингера точно решается в настоящее время только в случае одноэлектронной задачи) отличаются количественные результаты, получаемые при различных степенях приближения. Поэтому в зависимости от объекта рассмотрения (конкретной молекулы) или поставленной задачи используются разные более или менее равноправные методы. Здесь будут рассмотрены два из них метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО) первый благодаря его большей наглядности и связи с предыдущими теориями хид и-ческой связи, в частности с теорией Льюиса—Ленгмюра электронных пар, а второй — из-за лучшего описания строения и свойств, молекул при использовании его простейшей формы. [c.107]

Хотя представления о пространственном строении органических соединений неразрывно связаны с общей теорией Бутлерова о химическом строении,—вопросом о пространственном строении органических молекул он специально не занимался, считая, что выяснение его явится задачей будущего. [c.43]

На основе пространственных представлений сложились многие химические теории катализа. Мультиплетная теория катализа А. А. Баландина (1929) предполагает, например, определенное соответствие между пространственным расположением атомов и связей в реагирующей молекуле и геометрическими параметрами (строением активного центра катализатора-мультиплета) кристаллической решетки катализатора. В теории атомных ансамблей И. И. Кобозева (1939) предполагается возможность существования активных центров из атомов, не входящих в кристаллическую решетку и образующих аморфную фазу на поверхности кристалла или инертного носителя. В некоторых теориях предполагается, что происходит геометрическое нарушение пространственной структуры реагирующих молекул на неровностях каталитической поверхности, что облегчает разрыв молекулы и дальнейшее протекание реакции. [c.44]

В статье впервые рассмотрено в историческом аспекте возникновение и развитие представлений о связи между химическим строением и запахом органических соединений. Проанализированы причины появления различных теорий, их эволюции и значение в развитии представлепий о зависимости запаха от строения вещества. Обобщены результаты изучения влияния на запах таках факторов, как степень ненасыщенности молекул, гомология, изомерия, форма и пространственное строение молекул и др. Хронологические рамки работы — от начала ХУШ в. до 70-х годов XX в. [c.199]

Современное учение о строении молекул неотделимо от их геомет-рнчсского образа, который характеризуется определенным расположением атомов в пространстве. Представления о пространственном расположении атомов в молекулах стали формироваться уже во второй половине XIX б. Так, например, Александр Михайлович Бутлеров (1828—1886) создал теорию химического строения, которая широко использовала понятие о проегранствениом строении молекул. Эти представления развивались сначала умозрительно, а ьатем уже на экспериментальной основе и стали играть существенную роль как в органической, так и в неорганической хпмнг . [c.60]

Теория химического строения, созданная А. М. Бутлеровым (1860) и развитая его учениками В. В, Марковниковым, А. М. Зайцевым и др., способствовала оформлению органической химии как науки. Эта теория основана на таких представлениях, как пространственное расположение атомов в молекуле, взаимное влияние атомов, зависящее от их расположения, изомерия и элементы стереохимии. Это нащло подтверждение и уточнение в современной теории строения атома и теории химической связи, одинаково необходимой как в неорганической, так и в органической химии. [c.437]

Дальнейший этап развития теории химического строения был связан с введением в нее пр( дставлений о пространственном расположении атомов в молекуле. Эти представления, высказанные ещё в работах Бутлерова и в дальнейшем развитые Вант-Гоффом и Ле-Белем, явились прямым и естественным развитием теории химического строения [c.10]

Представления Берцелиуса о том, что в каждом теле имеется известный порядок в соположении атомов (2изаттеп1а-geruпg), без чего тела не имели бы тех свойств, которыми они обладают [цит. по 31, стр. 76], привлекли внимание химиков к рассмотрению причины зависимости химических свойств от строения молекул. После уточнения на конгрессе химиков в Карлсруэ понятия об атоме и молекуле (1860 г.) вследствие стремления к более близкому определению химической натуры веществ развилось понятие о химическом строении [32, стр. 169]. В классической теории химического строения (1861 г.) Бутлеров заменил рассмотрение механического (пространственного) строения молекул изучением способа взаимного соединения атомов в сложном теле [33, стр. 553], т. е. последовательности межатомных связей, называемой им химическим строением . [c.10]

Для аналитического периода характерна довольно быстрая смена теоретических представлений. Почти во всех теориях того времени шла речь о конституции органических соединений, под чем подразумевалось или их рациональный состав — указание на составляющие данное соединение радикалы, или соотнесение органических веществ по их свойствам (и предположительно по расположению в них атомов) с какой-либо простой органической или неорганической молекулой, принятой в качестве прототипа, или, наконец, сугубо гипотетическое моделирование пространственного расположения атомов в молекулах. Хотя в таких теорнях под конституцией подразумевалось пространственное строение ( структура ) молекул, а иногда применялся даже этот самый термин, химикам тогда не удалось вскрыть действительную зависимость между структурой молекул и свойствами веществ. И объясняется это в первую очередь тем, что конституционные модели были слишком далеки от действительного представления химического или стереохимического строения молекул. И только тогда, когда в результате предшествующего развития теоретической химии, в работах Кекуле, Купера, Лошмидта появились модели, выражавшие распределение связей между атомами, т. е. химическое строение в точном смысле этого слова, были созданы все предпосылки для перехода к теории химического строения, коррелирующей химическое строение и свойства органических соединений. Именно эта теория и получила название структурная теория и, следовательно, предшествующие ей теории можно именовать доструктурными. [c.13]

Впоследствии оказалось, однако, что на свойства молекул в большей или меньшей степени, но во всяком случае меньше, чем химическое строение, влияет и пространственное расположение атомов — изучение этого влияния и привело к возникновению стереохимии. Таким образом, старая идея, временно отвергнутая, казалось бы, нашла в стереохимии свое новое воплощение. В действительности между доструктурными представлениями о пространственном строении органических соединений и стереохимией существует не только хронологический разрыв, заполненный становлением теории химического строения, но и глубокая разница по существу первые — это чистейшей воды гипотезы, не поддававшиеся опытной проверке и не обладавшие никакой предсказательной силой, тогда как стереохимия вскоре после своего возникновения стала таким же надежным руководителем химика-экспериментато-ра, каким была классическая теория химического строения. [c.7]

Есафов анализирует вопрос, не развил ли Вант-Гофф свои пространственные представления под влиянием Кекуле, который не только ссылался на модель углеродного тетраэдра в одной из статей, но будто бы, по некоторым свидетельствам, пользовался ею во время лекций в Боннском университете как раз тогда, когда их посещал Вант-Гофф (1872/73 год). Такой точки зрения придерживается, например, Гьельт [26, стр. 209]. Согласно Есафову, с таким мнением можно было бы согласиться при том только условии, если в трудах Кекуле проглядывали бы мысли об ограниченном характере теории химического строения, о необходимости перехода от плоскостных формул к формулам пространственного строения. Однако Кекуле не видел необходимости в дополнении теории химического строения стереохимическими представлениями. Со стороны Кекуле не было сделано ни одной попытки глубоко проанализировать ни свои, ни чужие мысли в этой области и представить их в обобщенном виде. Поэтому он не мог быть пропагандистом новых идей, а стало быть, не мог возбудить к ним особый интерес у своих учеников [25, стр. 159]. Мы полностью разделяем эту точку зрения. [c.62]

Н, А. Домни н. Развитие теории химического строения А. М. Бутлерова в направлении пространственных представлений—стереохимии.— Вестн. Ленингр. ун-та, 1952, № 2, стр. 81—112. [c.66]

Следуюш,им этапом в развитии структурных представлений было стереохимическое учение, развитое Ле Бел ем и Вант-Гоффом. Оно позволило судить о пространственном расположении атомов в молекуле. На основе теории химического строения и стереохимического учения было дано наглядное объяснение явлению изомерии и стало понятным существование огромного числа Qpгa9Д9ШiШ .JЩeкyл. [c.13]

И. Л. Кондаков [47] позже подтвердил это заключение А. П. Эльтекова. Таким образом, исследованиями русских химиков, и в первую очередь Ф. М. Флавицкого, А. Н. Вышнеградского и А. П. Эльтекова, которые проводили свои работы в соответствии с прогнозами теории химического стро-нения А. М. Бутлерова, были выяснены структурные взаимоотношения четырех структурных изомеров из пяти, предсказанных теорией. Несомненно, это было суш ественным вкладом в теорию органической химии, поскольку показало правомерность бутлеровского способа подтверждения молекулярного строения вещества числом его изомеров. Последующие работы прибавили к амиленам лишь один недостающий структурный изомер (про-нилэтилен или пентен-1), а развитие стериохимических представлений, как логического продолжения теории химического строения, выяснило две возможные геометрические конфигурации для одного из изомеров амилена (пентен-2). В настоящее время общее число изомеров (структурных и пространственных) амилена приведено в полное соответствие с теоретическими представлениями — их всего шесть, из них пять структурных изомеров, и одна пара цис-транс-изомеров [48]. [c.82]

Кроме Вант-Гоффа с историей стереохимического учения связано еще одно имя французского. химика Ле-Беля, который в том же году независимо (ГГ Вант-Гоффа выступил с аналогичной концепцией. Возникновение стереохимии стало возможным после создания Л. М. Бутлеровым в 60-х годах прошлого столетия теории химического строения. Только тогда, когда принципы химического строения стали достоя1шем многих учены.х, вопрос о пространственном расположении атомов в молекуле сам собою выступил на сцепу и сделался очередным. Оказалось недостаточным говорить только о порядке распределения атомов, пришлось перенести структурные представления в пространство, создать пространственные схемы молекул, основанные на тетраэдрической модели атома углерода. [c.3]

При разработке модели химического строения твердых веществ были привлечены и развиты некоторые представления химии высокомолекулярных соедпиеиий и химии поверхностных явлений, в частности 1) состав и пространственное строение твердых веществ определяются взаимным расположением атомов или других структурных единиц, которые в зависимости от их химической природы образуют цепи, слои, каркасы и другие аморфные или кристаллические ст[)уктуры различного строения 2) атомы, молекулы или другие структурные единицы твердого вещества, расположенные па его поверхности, являются функциональными группами данного твердого вещества 3) поверхностные реакции протекают в соответствии с законами стехиометрии, эквивалентного замещения (присоединения) одних поверхностных атомов на другие (теория поверхностных соединений, развитая для активных твердых тел). Однако принципиальной основой для создания новой модели явилось представление об остовном строении твердых веществ. [c.6]

Существовало и другое представление о белках, как об очень подвижных, ни на что не похожих веществах. Хотя оно было малопродуктивным, тем не менее его придерживалось большинство биохимиков. Их взгляды отражает следующее высказывание B. . Садикова, одного из авторов дикетопиперазиновой теории. В 1933 г., т.е. спустя десять лет после созданной им вместе с Зелинским теории, он писал "...белковые вещества являются не обычными, хотя и весьма сложными органическими соединениями, а органическими соединениями, своеобразными вследствие того, что они способны переходить в какое-то крайнее лабильное состояние, свойственное живому организму..., в виду своей сверхлабильности нативные белки не имеют постоянства состава и постоянства строения это вещества с неопределенным текучим составом и текучим строением" [3. С. 81]. От истинного строения белков такое представление находилось столь же далеко, как и представление Мульдера. Впрочем, высказанная Садиковым мысль о физической и химической неопределенности белков также не была оригинальна. Задолго до него Э. Пфлю-гер делил белки на "живые" и "неживые", а Э. Геккель представлял их в виде чуть ли не одушевленных бесструктурных микрочастиц организма, которым отказывал не только в детерминированной пространственной структуре, но и в постоянном химическом строении. [c.64]

На основе современных представлений о пространственных структурах в дисперсных системах и растворах высокополимеров, развитых в СССР п.А,Ребиндером, В.А.Каргиным и их сотрудниками, А.С.Колбанов-ской разработана теория структурного строения дорожных битумов в зависимости от объемного содержания асфальтенов и химического состава мальтенов 11J. Установлено, что изменение концентрации асфальтенов в битумах вызывает изменение их структуры, С повышением объемного заполнения асфальтенами в системэ возникают "агрегаты" или иные вторичные надмолекулярные структурные образования в результате адсорбирования на поверхности асфальтенов смол и парафинов. Число их растет, пока весь объем систеш не окажется залолнен-ным структурной сеткой из асфальтенов. С увеличением концентрации асфальтенов все большее количество смол переходит в сильно упрочненное высокоструктурированное пленочное состояние. При этом вязкость и прочность системы значительно увеличивается. [c.43]

Поразительно, что еще в XIX в. химики сумели ввести такие понятия о структуре вещества, которые хорошо согласуются с современными представлениями, основанными на квантовой теории химической связи и на непосредственном определении структуры соединений методами дифракции электронов или нейтронов либо при помощи рентгеноструктурного анализа. Еще более поразительно то, что в появившейся в 1916 г. теории Косселя и Льюиса решающая роль в развитии представлений о возникновении химической связи отводилась электронам. (Напомним, что электрон был открыт Томсоном лишь за 19 лет до этого и что всего пятью годами раньше Резерфорд предложил планетарную модель атома.) Основными понятиями этой весьма успешной и продуктивной теории были электровалентность и ковалентность— качественные представления, которые до настоящего времени хорошо служат химии. На указанных представлениях о химической связи основана теория мезомерного и индуктивного эффектов, которая успешно применялась для объяснения данных, полученных в органической и неорганической химии (Робинсон, Ингольд, Арндт, Эйстерт). Несомненно также важное значение работ выдающихся ученых прошлого Кекуле, Купера, Бутлерова, Вернера и (по пространственному строению) Ле Бела и Вант Гоффа. [c.11]

Это кан ется абсурдным с той точки зрения, что нет никаких другм. отношений между электронами и ядрами, кроме пространственных, что химическое строение сводится к представлению о размещении электронной плотности относительно ядер. Если подходить чисто механически к ионя-тшо химического строония, как это делается в резонансной теории, то, ко печно, такая модель является вздором. [c.92]