Представление молекул

Рассмотрим теперь математическое представление реактантов, учитывающее явление геометрической изомерии. Отметим сразу, что современные формулы строения химических веществ непригодны для проведения расчетов на ЭВМ химических реакций, так как их нельзя непосредственно ввести в оперативную намять ЭВМ или записать на внешние носители информации. Далее, для этой цели нецелесообразно использовать и векторное представление молекул, которое строилось на основе их брутто-формул. Следовательно, требуются дальнейшие обобщения, связанные с представлением молекул в виде матриц определенной размерности, равной числу содержащихся в молекуле атомов. При формировании элементов этой матрицы, называемой В-матрицей, учитывается, что каждый атом состоит из атомного остова, составленного из ядра атома и внутренних электронов и имеющего некоторый формальный заряд, и электронов валентной оболочки. Последние менее сильно связаны с атомным остовом и участвуют в образовании химических связей. [c.174]

Заметим, что ни одна из резонансных структур сама по себе не отвечает реально существующему состоянию молекулы и не передает ее истинного строения. Развитая в рамках метода ВС концепция резонанса заменила классическое представление молекулы одной структурной формулой набором схем спаривания, дающим более полное и правильное представление о распределении электронной плотности. [c.166]

Автоматизированный синтез маршрутов протекания химических реакций более всего развит применительно к органической химии. Известные подходы к решению этой проблемы можно отнести к двум типам ассоциативному и логическому [1]. Первый основан на том, что маршруты строятся на основе известных реакций для отдельных стадий, а второй — на генерации промежуточных элементов, образующих дерево маршрутов получения целевых продуктов реакции. Различные ветви дерева являются альтернативными вариантами, которые будут отвергаться или приниматься пользователями. Известны практические реализации этих подходов в виде комплексов программ [6—9], отличающиеся способом представления молекул вещества и стратегией синтеза альтернативных маршрутов реакций. [c.443]

Согласно современным представлениям молекула бензола имеет строение плоского шестиугольника, стороны которого равны между собой и составляют 1,4 А. Это расстояние является средним значением между величинами 1,54А (длина одинарной связи) и 1,34 А (длина двойной связи). Не только углеродные атомы, но и связанные с ними шесть атомов водорода лежат в одной плоскости. Углы, образованные связями Н — С — С и С — С — С, равны 120° [c.276]

Строение и изомерия. Нафталин — это система, состоящая из двух конденсированных в орго-положениях бензольных колец. Согласно современным представлениям молекула нафталина имеет плоское строение с менее равномерным, чем в бензоле, распределением я-электронной плотности [c.330]

Какие из представленных молекул — НВг, Н О, СО, МНз— наиболее полярны Расположите их в порядке убывания полярности. [c.231]

При проведении указанного суммирования удобно пользоваться графовым представлением молекул, а также сопоставить следующим аналитическим выражениям [c.235]

Различные инварианты графа представляют собой важные характеристики графа. Инвариант графа — это теоретико-графовое свойство, сохраняющееся при изоморфизме [12]. Характеристический полином матрицы смежности является инвариантом графа, хотя матрица смежности изменяется в зависимости от нумерации вершин. Инвариантом графа могут быть полином, последовательность чисел или числовой индекс. Числовые индексы, полученные из топологических характеристик соответствующих химических графов, называются топологическими индексами. Очевидно, что совпадение всех инвариантов графов G и 02 является необходимым предварительным условием изоморфизма графов О и С . Но это не достаточное условие для изоморфизма. На сегодняшний день невозможно обнаружить общий набор инвариантов, которые были бы способны дать однозначную характеристику графа и тем самым решить проблему изоморфизма [12]. Тем не менее были предложены практические схемы для различения изомеров, в которых одновременно используется целый ряд различных топологических параметров [12]. Недостатком представления молекул с помощью графов является то, что при этом теряются все стереохимические особенности молекулярной структуры. Однако графы все же описывают полную топологию молекулы известно, что многие важные характеристики молекул, такие, как энергия, порядок связи и плотность заряда, существенно зависят от топологии [18]. Поскольку топологические индексы являются численными выражениями определенных топологических свойств молекулярной структуры, не удивительно, что различные топологические индексы в значительной степени коррелируют с физико-химическими и биологическими свойствами разнообразных групп молекул [9, 10]. [c.208]

ПРОГРАММА НА ЯЗЫКЕ ЛИСП ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ФРАГМЕНТНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОЛЕКУЛ И ИХ ГЕОМЕТРИИ [c.530]

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МОЛЕКУЛ С ПОМОЩЬЮ ЯЗЫКА ЛИСП [c.533]

Векторы декартовых смещений в роли базиса представления молекулы воды. [c.231]

Согласно современным представлениям, молекула мочевины имеет плоское (планарное) строение с умеренно сильным электрическим моментом диполя ( 1, = 4,60 или = 15,3 10"30 Кл м при 298 К [5]), обусловленным асимметричным распределением плотностей некоторых я- и я-связывающих электронов. Длина молекулы (НН2)гСО в кристаллической решетке по рентгенографическим данным [6] составляет приблизительно 0,24 нм. [c.112]

Это будет соответствовать орбитальному представлению молекулы на рис. 10.6, а, Б котором я-связи образуются за счет перекрывания р-орбиталей атомов С1 и Сг Сз и С4. [c.318]

Важным фактором, которым неизбежно пренебрегают в современных расчетах по методу МО, являет ся электронная корреляция, т. е. тенденция электронов синхронизировать свое движение в молекуле таким образом, чтобы уменьшить взаимное отталкивание. В качестве простого примера рассмотрим молекулу На. Согласно представлению молекулы Нг, с помощью МО два электрона этой молекулы занимают МО, охватывающую оба атома каждый электрон проводит половину своего времени около каждого ядра. Поскольку предполагается, что электроны движутся независимо друг от друга, то в соответствии с этой моделью вероятность одновременного нахождения обоих электронов около одного и того же ядра составляет 50%. Это, по-видимому, сильно завышенное значение. Хотя каждый электрон действительно проводит половину своего времени около каждого ядра, движения электронов не независимы. Электре- [c.47]

Однако этот аргумент несостоятелен. Энергия спектрального перехода равна (в представлении МО) разности энергий двух молекулярных орбит рассматриваемого соединения. Это свойство зависит от энергий отдельных МО. Представление молекулы с помощью МО совершенно не соответствует классическому изображению молекул с локализованными связями последнее является искусственным представлением, означающим возможность преобразования МО в набор почти невзаимодействующих эквивалентных орбит, локализованных между парами атомов. Возможность такого преобразования не связана непосредственно с энергиями отдельных МО. Поэтому изменения поглощения света не могут дать никаких сведений о фиксации связей. Это становится очевидным при рассмотрении бутадиена с помощью метода теории возмущений, описанного в гл. 2. Невозмущенная система содержит две локализованные этиленовые я-связи, каждая из которых включает дважды заполненную я-МО. Кроме того, имеются две соот- [c.88]

Такой сдвиг полностью обусловлен взаимодействием первого порядка (б) незначительное взаимодействие второго порядка (в) вызывает смещение в противоположном направлении. Но именно это незначительное взаимодействие второго порядка является источником резонансной стабилизации сильное взаимодействие первого порядка соответствует просто некоторому преобразованию эквивалентных орбит, при котором полная энергия молекулы остается неизменной. Поэтому никакой связи между резонансной стабилизацией и фиксацией связей, с одной стороны, и поглощением света — с другой, нет. Такой вывод справедлив, конечно, и для любого другого свойства молекулы, которое зависит от энергий отдельных молекулярных орбит. Такие свойства никак не связаны с возможностью эквивалентного представления молекул с локализованными связями. [c.90]

Конечно, при строгом рассмотрении, описание спектра 3-метилтиофена в приближении жесткого волчка даже для переходов с малым / неприменимо вследствие наличия внутреннего вращения. Однако небольшая величина расщепления наблюдаемой тонкой структуры спектральных линий свидетельствует о том, что высота потенциального барьера заторможенного внутреннего вращения довольно большая. Поэтому представление молекулы в виде жесткого волчка как первое приближение, облегчающее дальнейшую идентификацию переходов, является целесообразным. [c.246]

Модель гармонического осциллятора — это довольно грубое представление молекулы. Более точное приближение к строению и структуре молекул будет в то.м случае, если в качестве модели. молекулы взять ангармонический осциллятор. Значение энергии ангармонического осциллятора определяется выражением [c.74]

Окисление углеводородов. Согласно господствовавшим в недавнем прошлом представлениям, молекула углеводорода начинает окисляться с конца углеродной цепи, образуя альдегид, который, реагируя с кислородом, образует СО и Н2О. Таким образом, получается ряд альдегидов с постепенно укорачивающейся углеродной цепью [c.241]

Система, описанная в работе [6], является дальнейшим развитием предыдущей в том плане, что учитывается пространственное строение молекул. Как и ранее, синтез ведется от конца к началу (от продуктов реакции к исходным веществам) по заранее определенному набору химических реакций. Аналогичный подход использован в системе [10]. Более обоснованными и перспективными являются методы, основанные на математическом описании структуры молекул и химических реакций и классифицируемые как логические методы [8, И]. В работе [8] для представления молекулы в качестве параметров используются тип атома и топо-тогическая структура связей между атомами в молекуле. При том акцент сделан на типы атомов углерода в молекуле в соответствии с природой связи углерода с другими элементами. В работе И] для характеристики молекулы используются три параметра естоположение атома в молекуле, ковалентные связи между томами и свободные электроны в каждом атоме молекулы. Послед- [c.443]

Введение в жирующие смеси высших спиртов, содержащихся в неомыляемых веществах, улучшает свойства выделанной кожи, особенно водонепроницаемость и прочность при носке. Неомыляемые вещества содержат компоненты, близкие по своей природе к веществам животных клеток. Это относится прежде всего к стеринам, которые по своему строению близки к холестерину. По современным представлениям молекулы холестерина хорошо укладываются в полости, образуемые углеводородными радикалами липидов, или образуют молекулярные комплексы с липидами кожевой ткани. Растительные стерины, вероятно, тоже хорошо совмещаются с липидами кожевой ткани, вводимыми для жирования кожи. Разработан способ применения жирующих паст для меховой и кожевенной промышленности путем сульфирования жиров и неомыляемых веществ бисульфитом натрия в присутствии катализатора и эмульгатора. [c.105]

Выбор той иди иной формы Ередставления химических объектов зависит от типа решаемой задачи. При изучении химического поведения и механизмов реакций необходимо использование представления молекул, ионов, радикалов в виде,наиболеа,адекватно представляющем пространственное и электронное строение обмитов. [c.55]

Поверхностное натяжение и поверхностное давление. Элементарный расчет Рэлея показал, что возможно непосредственное экспериментирование с мономолекулярным слоем на поверхности жидкостей. Если принять, что слой однороден, то это заключение не подлежит сомнению. Из него можно сделать ряд дальнейших выводов относительно свойств такого слоя. Прежде всего, согласно молекулярно-кинетическим представлениям, молекулы в монослое должны двигаться так же, как и молекулы в растворе. Следовательно, в поверхностном слое должно существовать своего рода двумерное осмотическое давление, которое стремится распределить нанесенные на поверхность молекулы равномерно по всей поверхности. Причиной этого давления является, очевидно, хаотическое тепловое движение молекул в слое. Перегородим поверхность жидкости несмачиваемой пластинкой, которая касается поверхности (например, полоской парафинированной бумаги, как делала Поккельс). Если по одну сторону перегородки нанести известное количество нерастворилюго вещества, то она будет играть роль идеальной полупроницаемой мембраны нерастворимое вещество не может проникнуть через нее, а молекулы жидкой подложки, подныривая снизу, свободно переходят на другую ее сторону. Следо. [c.124]

Особый интерес представляет реакционная система К + Оз. Казалось бы, в соответствии со старыми представлениями молекула — бирадикал О2 должна легко взаимодействовать с N2, но этого не происходит. Здесь для образования активированного комплекса электрон должен переходить в ВЗМО азота на НСМО кислорода, поскольку СЭ молекулы О2 выше, чем у молекулы N2. Однако переход с ст2д -орбитали N3 на % — п -орбиталь О2 запрещен по симметрии. Обратный переход с л = л -орбитали О2 (она заполнена наполовину и может играть роль как НСМО, так и ВЗМО) на НСМО молекулы азота симметрии к = = л разрешен по симметрий, однако он невозможен по химическим соображениям [СЭ(02)>СЭ(М2)]. Кроме того, уход электронов с разрыхляющей 71 = 71 -орбитали О2 только упрочил бы связь в молекуле вместо того, чтобы ослабит , ее, как происходит при образовании активированного комплекса. Итак, реакция запрещена по симметрии, вследствие чего энергия активации равна 390 кДж/моль. Вот почему в атмосфере оба газа миллионы лет существуют без взаимодействия (исключая мгновения грозовых разрядов). [c.147]

Согласно современным представлениям, молекулы КН40Н не существуют. [c.28]

У разных ДНК-содержащих вирусов геном может быть представлен молекулами разных типов. Так, вирионная ДНК паповавиру-сов [например, обезьяннего вируса 40 (5У40)] представляет собой кольцевую двухнитевую молекул , содержащую несколько более 5 т. п. н. Обе цепи, входящие в кольцевой дуплекс, ковалентнонепрерывны. [c.260]

Образ нашего мышления в органической химии меняется в соответствии с усложнением используемых нами модельных представлений. Представление молекул в виде твердых шарообразных атомов, связанных друг с другом стержнями, было и остается важным в работе химика-органика. Однако, чтобы понять механизмы многих реакций, необходимо более усложненное представление молекул, которое дается теорией электронных пар Льюиса, очень успешно развитой английскими химиками сэром Робертом Робинсоном и сэром Кристофером Ингольдом. Для обозначения смещений электронов в ходе химической реакции были использованы изогнутые стрелки, что привело к значительно лучшему пониманию тех факторов, которые контролируют химические реакции. Американский ученый Лайнус Полинг и другие авторы развили теорию резонанса, показав важность рационального подхода, основанного на всеобще применимом пиктографическом языке. Интеллектуальной основой современной органической теории в значительной мере является использование канонических форм или резонансных гибридов наряду с широким применением изогнутых стрелок. Немного парадоксально, что Р. Б. Вудвард, первейший мастер расставления стрелок в реакциях, оказался главным движителем в развитии картинами мыслимой орбитальной теории. Ряд реакций (в частности, циклоприсоединение типа реакции Дильса-Альдера) не очень хорошо описывался с позиций концепций изогнутых стрелок или канонических форм. Иногда такие реакции называли [c.8]

Представления молекул их брутто-формулами и адекватными уравнениями Шрбдингера, привлекательные общностью и строгостью, в случае многоатомных молекул оказываются практически бесполезными и малоинформативными, поскольку в них не заложена, например, разница между топологическими изомерами, которые часто ведут себя как совершенно разные системы Термином топологические изомеры часто обозначают системы, которые имеют одну и ту же брутто-формулу, но совершенно разное строение, что и приводит к разным химическим свойствам К таким изомерам с общей формулой С Н относятся бензол, призман, би-1Хиклопропил и др [c.87]

Биофильность азота сравнима с биофильностью углерода. Вне живых организмов азот в биосфере представлен молекулами N2, неорганическими соединениями (преимущественно NH , N0 3, N0 ) и органическими формами. В биоценозах на долю минеральных соединений азота приходится не более 1—10 %. [c.67]

Во-вторых, решение обратной спектральной задачи для жидкой воды убедительно показывает, что в жидкой фазе молекулы воды если и обладают несимметричным силовым полем, то таким, что отношение естественных координат для противофазного и синфазного колебаний не превышает 1,7. Не превышает его и отношение силовых постоянных и энергий водородных связей (1,5), образованных двумя атомами водорода молекулы воды. Такова, исходя из спектров поглош ения жидкой воды, оценка максимально возможной асимметрии ее молекул. На самом деле оно может быть значительно меньше. Поэтому предлагавшееся ранее [388] представление молекул воды в жидкой фазе в виде двух ОН-осцилля-торов, колеблюш ихся практически независимо один от другого, следует признать несостоятельным. [c.151]

L art de grouper les atonies> ( Иск> сство группировать атомы ) в органической химии должно сделать еще один шаг. До сих пор в нашем представлении молекула является в большинстве случаев проекцией па плоскости несомненно, при более сложных углеродистых соединениях предпочтительнее перейти к представлению ее в трех измерениях. [c.296]

По современным представлениям молекула бензола является правильным плоским щестиугольником. Все щесть атомов углерода находятся в л/ --гибридном состоянии. Каждый атом углерода образует а-связи с двумя атомами углерода и одним атомом водорода, лежащим в плоскости цикла. Валентные углы между тремя о-связями равны 120 . Таким образом, лежащие в одной плоскости щесть атомов углерода образуют а-скелет молекулы (рис. 3.3, а). [c.113]

Согласно современным теоретическим представлениям молекула СОз должна обладать рядом электронных состояний с относительно невысокими энергиями возбуждения. Экспериментальные исследования спектров поглощения СОз показали, что газ является прозрачным вплоть до 1700 А и что энергия возбуждения нижнего электронного состояния СО2 должна превышать 58 ООО см . Этот вывод подтверждается теоретическими расчетами Маллигана [2971], согласно которым первое возбужденное состояние СОз должно иметь энергию около 7,6 эв (61000 [c.456]

Согласно квантовым представлениям молекула может находиться лишь в определенных энергетических состояниях. С хорошей степенью приближения можно квантовать сперва электронную энерпж), затем при заданной электронной энергии энергию колебательного состояния и, наконец, вращательную энерпж) при заданных эл, юл- В формуле (5.40) каждый член принимает определенные значения, поэтому полная энергия молекулы также имеет совершенно определенные значения, соответствующие различным электронно-колебательно-вращательным состояниям. В результате мы получаем совокупность далеко расположенных электронных уровней (различные значения вэл), более близко расположенных колебательных уровней (различные значения вкол), примыкающих к каждому электронному уровню, и еще более близко расположенных вращательных уровней (различные значения вращ), примыкающих к каждому колебательному уровню. [c.74]