Изомерия и структурная теория

В результате изучения процессов электролиза (в первой половине прошлого века) было выдвинуто предположение об электрической природе валентных сил (Берцелиус) и установлены различия валентности по знаку. Естественно было в соответствии с поведением элементов при электролизе приписать элементам, выделяющимся на аноде (кислород или хлор), отрицательный заряд в соединении и, следовательно, отрицательную валентность, а элементам, выделяющимся на катоде (водород, металлы), наоборот, положительный заряд и положительную валентность. Берцелиус настойчиво пытался распространить эти представления на все соединения. Однако такой подход к органическим соединениям большей частью не оправдывался, и в органической химии вместо этой дуалистической теории валентности была принята унитарная теория валентности, в основе которой лежало представление о постоянных валентностях, свойственных основным элементам органической химии — углероду (4), водороду (1), кислороду (2) и т. д. без различия знака, и только для азота пришлось допустить возможное различие валентности по величине (3 или 5). В частности, в конце 50-х годов XIX столетия в работах Кекуле, Кольбе и Купера было введено представление, что углерод обычно бывает четырехвалентным и что атомы его могут соединяться между собой образуя цепи. В конце 50-х и в начале 60-х годов XIX столетия А. М. Бутлеровым была создана структурная теория, способствовавшая дальнейшему быстрому развитию органической химии. Им было объяснено явление изомерии [c.55]

Отдельные органические соединения после выделения в чистом виде были подвергнуты анализу для выяснения их качественного и количественного состава. Поскольку многие вещества, не отличающиеся по составу, обладали тем не менее различными свойствами, возникла необходимость в структурной теории, объясняющей эту особенность. Такая структурная теория была создана во второй половине прошлого века А. М. Бутлеровым на основе представлений Кекуле и Купера о четырех-валентности углерода и его способности образовывать цепи. Эта теория исходила из нового взгляда на органические соединения, согласно которому химические свойства веществ определяются не только типом и числом атомов, составляют,их молекулу, но и химической структурой вещества, т. е. способом соединения атомов в молекуле. С помощью этой теории стало возможным объяснить причины изомерии и в отдельных случаях предсказать число изомеров. [c.12]

Ответы выразите в виде структурных формул. Постарайтесь предусмотреть все изомеры, отвечающие структурной теории, хотя бы вещества с таким именно строением молекул нами не изучались. [c.163]

Только работы А. М. Бутлерова позволили охватить все виды структурной изомерии единой теорией. До того времени единичные факты изомерии бесприютно скитались (по выражению Либиха) по области науки. [c.108]

Во-первых, из того, что подавляющее большинство этих несметных полчищ олигосахаридов нам неизвестно, еще не следует, что их не может быть вообще. Поэтому при изучении строения нового олигосахарида исследователь обязан учитывать, что это соединение может иметь любую структуру из числа тех тысяч или миллионов изомеров, возможность существования которых предсказывает для него структурная теория. Например, если мы выделили тетрасахарид и уже знаем, из каких именно моносахаридов он состоит (пусть это будут для определенности четыре различных гексозы), то дальнейшая задача структурного исследования — выбрать для него одну (единственную ) структуру из 374 784 возможных. На случайный выигрыш в такой лотерее рассчитывать не приходится. [c.25]

Структурная теория, см. Химического строения теория Структурная химия 4/882 1/1056 2/854, 855, 1023 3/392. 393. 395. См. также Структурообразование изомерия 2/366, 368, 369, 929 3/345,579 4/1215 формулы 3/204, 205, 785 5/237, 238 Структурный анализ 4/882, 829, 883, 884 2/189-191, 1068, 1069 3/794 5/171,226.497, 874 фупповой 1/292 3/458, 794-798 5/497 [c.714]

Число структурных изомеров быстро растет с числом углеродных атомов скелета, как это можно видеть из табл. 3. Число структурных изомеров, предсказываемое теорией строения, строго оправдывается на опыте. [c.61]

Не менее важным для подтверждения представлений структурной теории явился синтез таких соединений, как оптически активные аллены 72 или четвертичные аммониевые соли 73, т.е. типов структур, для которых возможность оптической изомерии непосредственным образом следовала из представлений Вант-Гоффа и Ле Беля. [c.54]

Одно из основных положений структурной теории связано с существованием изомеров. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение молекул. Различают два основ- [c.269]

Исследование строения синильной кислоты и ее солей является одной из интереснейших проблем органической химии. Согласно структурной теории, синильная кислота может иметь или нормальное (H- = N), или изо-(Н-К = С) строение, в соответствии с изомерией самой циангруппы (см. выше). Синтезы синильной кислоты — как из муравьинокислого аммония (с отщеплением воды и переходом через формамид) [c.129]

Структурная теория А.М. Бутлерова заложила основы для объяснения взаимного влияния атомов в молекуле. Однако за черточками-связями в структурных формулах химики XIX в. не могли предполагать наличие электронов. В частности, объясняя возможность существования структурных изомеров - соединений, имеющих одинаковый элементный состав, но различные структурные формулы и свойства, - теория Бутлерова не могла объяснить, почему тот или иной изомер обладает соответствующими свойствами. [c.43]

Это проявляется в часто наблюдаемых взаимно-обратимых изомерных превращениях многих соединений, а также в способности некоторых в высшей степени неустойчивых органических молекул с очень большой скоростью переходить в изомерные им устойчивые формы. Нестабильность такого типа соединений обусловливает практическую невозможность их получения,—не все изомеры, предвидимые структурной теорией на основании теории валентности, оказываются способными к существованию. [c.496]

Периодическая система, или периодическая классификация, элементов имела огромное значение для развития неорганической химии во второй половине XIX в. Это значение в]настоящее время колоссально, потому что сама система в результате изучения проблем строения вещества постепенно приобрела ту степень рациональности, которой невозможно было достичь, зная только относительные атомные веса. Переход от эмпирической закономерности к закону составляет конечную цель всякой научной теории, однако этой цели можно достигнуть не в любой момент. Поэтому до возвращения к содержанию теории валентности, развивавшейся в интересующий нас период в виде структурной теории, из которой вытекли теория ароматических соединений и учение об изомерии, необходим исторический анализ идей и постулатов периодической классификации. [c.269]

Перед химиками, изучавшими вопрос об атомности элементов, возникла также задача выяснения способа, которым атомы связаны между собой в молекуле Только Кольбе, который так много внес в развитие органической химии и многое сделал для установления правильного состава различных соединений, превосходя своих современников широтой интуиции, проявил скептическое отношение к этой проблеме. Но период около 1860 г. был для химии поистине вулканическим он изобиловал молодыми химиками, одаренными критическим умом и относившимися с энтузиазмом к исследовательской работе. К длинному списку уже упомянутых химиков следует добавить Бутлерова, который понял важность определения строения соединений, ввел термин структура для обозначения взаимной связи между атомами и утверждал, что структура вместе с составом определяет физические и химические свойства соединений. Он нашел в теоретических взглядах Жерара богатый материал для разработки своей структурной теории, однако довольствовался изображением строения простыми формулами, не вникая в слишком сложную для того времени проблему установления расположения атомов в нространстве. Продолжая свои исследования и опираясь на идеи Кольбе и Кекуле, сходство между которыми он отметил, Бутлеров вывел различные изомеры для диброммасляной кислоты, различие которых заключается в том, замещается ли водород галогеном в метильной или в двух метиленовых группах Аналогичным способом он вывел формулы четырех бутиловых спиртов, придя таким образом к формуле третичного бутилового спирта или триметилкарбинола, который он синтезировал, обрабатывая диметил-цинк хлористым ацетилом (1864) [c.285]

ИЗОМЕРИЯ И СТРУКТУРНАЯ ТЕОРИЯ [c.298]

Именно существование изомерных форм оксимов, необъяснимых ни с точки зрения структурной теории, ни стереохимией атома углерода, явилось в свое время толчком для создания теории Ганча — Вернера. Впервые такие изомеры наблюдал в 1883 г. Гольдшмидт у бензилдиоксима (ди-бензоилдиоксима). Существуют подобные изомеры и у оксима бензальдегида [c.559]

Структурные формулы. Изомерия. Согласно теории химического строения, каждое вещество имеет только одно определенное химическое строение и, следовательно, только одну структурную формулу. В то же время одной и той же брутто-формуле может соответствовать несколько веществ — столько, сколько можно пост- [c.21]

Структурные формулы. Изомерия. Согласно теории химического строения, каждое вещество имеет только одно определенное химическое строение. В то же время одной и той же брутто-формуле может соответствовать несколько веществ — столько, сколько можно построить молекул из данного количества атомов, учитывая правила валентности. Все они будут иметь разное химическое строение и разные структурные формулы. Вещества, тождественные по составу, но отличающиеся по химическому строению, называют изомерами. Как уже отмечалось (см. стр. 18), могут, например, существовать два вещества с брутто-формулой СгНеО [c.22]

Они являются структурными изомерами. Другие структурные формулы из этих 9 атомов без нарушения правил валентности построить нельзя. Ценность структурной теории и заключается прежде всего в том, что она позволяет предусмотреть, сколько может существовать органических веществ с данным составом и каково их строение. [c.22]

Доклад Бутлерова казалось бы не получил резонанса, тем не менее вскоре его теория химического строения Нашла почти всеобщее признание. Этим она обязана в первую очередь опять-таки Бутлерову и его школе. Бутлерову, опираясь на свою теорию, уда- лось почти полностью решить проблему изомерии, предсказать и получить соединения, которые не могла предвидеть ни одна прежняя теория, систематизировать и изложить в своем курсе органической химии обширный фактический материал. В то же время Бутлеров, а особенно его ученики и последователи Марковников и Попов внесли большой вклад в структурную теорию, разработав ту ее часть, которая получила название учения о взаимном влиянии атомов. [c.34]

Они являются структурными изомерами. Другие структурные формулы из этих 9 атомов без нарушения правил валентности построить нельзя. Структурная теория позволяет предусмотреть, сколько может существовать орга- нических веществ с дан- [c.20]

Иергенсен пытался дать этим случаям изомерии структурно-химическое объяснение, однако без особого успеха. Что касается координационной теории, то из изложенного ясно, что необходимость подобной изомерии неносредственно следует из октаэдрической модели. Число изомерных модификаций также соответствовало требованиям октаэдрической модели, а не модели шестиугольника или призмы. [c.122]

История химии учит нас, что открытие и изучение явлений изомерии всегда стимулировали развитие химических теорий. Расцвет органической химии, как известно, был обусловлен созданием структурной теории гениальным А. М. Бутлеровым и стереохимической теории, созданной еще Пастером, Вант-Гоффом, Ле-белем и блестяще развитой трудами русских органиков Казанской, Московской и Ленинградской школ. [c.250]

Камнем преткновения для теории типов оказалось явление изомерии, в котором с особенной очевидностью обнаружилась недостаточность атомной теории Дальтона и необходимость уяснения положения первоначальных частиц , образующих молекулу сложного вещества. Эта задача ломоносовского плана была выполнена структурной теорией А. М. Бутлерова, развившейся из теорий радикалов и типов и включившей в себя рациональное зерно той и другой. [c.98]

Теория А. М. Бутлерова в первоначальном ее виде не могла объяснить, например, почему не получаются экспериментально некоторые предсказанные ею изомеры и, наоборот, получаются тогда, когда их, казалось, нельзя ожидать, или почему так устойчив бензол и его гетероциклические аналоги. Ответ на эти вопросы был найден, когда в 1874 г. благодаря работам Я. Г. Вант-Гоффа и Ж. А. Ле Беля было расширено представление об изомерии, высказано предположение о различном пространственном расположении атомов в молекулах различных изомеров. Структурная теория, таким образом, была п< -ренесена из плоскости в пространство, послужив путеводной звездой для создания стереохимии. В свете новейший квантово-механических представлений о строении молекул удалось выяснить направленность и насыщенность химических связей, а явления образования и разрушения последних предстали как следствия образования и разрушения, взаимных переходов и смещений электронных пар. [c.63]

Структурная теория, которая разрабатывалась после 1861 г. и которая включает труды Бутлерова, Эрленмейера и Фиттига (см. гл. XI, разд. 1). К структурной теории примыкают теория ароматических соединений, основоположником которой был Кекуле и которую развили Кернер, Ладенбург, В. Мейер, Клаус, Байер, Аншюц, и учение об изомерии в широком смысле слова, в развитии которого участвовали И. и В. Вислиценусы, В. Мейер, Байер, К. Лаар, Клайзен, Кнорр, Ганч, Майкел, Пастер, Вант-Гофф, Ле Бель, Бишоф, Ауверс, Бекман, Ведекинд, Вернер и другие. [c.255]

Кроме подобных весьма многочисленных случаев изомерии, химики были знакомы с изомерией среди ароматических производных, которую хорошо объясняла теория Кекуле. Были и такие случаи изомерии, которые не находили подходящего объяснения, однако структурная теория успешно разрешила вопрос о явлениях динамической изомерии, нередких в органической химии (но довольно редких в неорганической) и возникающих в результате изменения кратности связей или изменения в положении атома водорода. Эта изомерия была названа Лааром (1885) таутомерией [от тайтб тиутб) — тот же самый и мерос]. [c.299]

Владимир Васильевич Марковников (1838—1904) родился близ Нижнего Новгорода (г. Горький). Высшее образование он получил в Казанском университете (1856—1860) по окончании которого работал в лаборатории А. М. Бутлерова. В, В. Марковников синтезировал ряд новых соедипени предсказанных структурной теорией и широко развил идеи о взаимном влиянии атомов в молекулах. Таковы, например, его работы по синтезу изомасля-ной, оксимасляной, хлормасляной кислот, по изучению реакции присоединения галоидоводородов к двойной связи. Большой научный интерес представляют работы К истории учения о химическом строении , Об изомерии органических соединений (магистерская диссертация, 1865), Материалы по вопросу [c.78]

Гьельт отмечает заслуги Кекуле и Купера в создании основ структурно-химических воззрений и вместе с тем говорит, что понятие о химическом строения, введенное Бутлеровым, было необходимо, чтобы покончить с типическими взглядами и внести ясность в создавшееся положение, в то время как сам Кекуле медлил с применением новых взглядов к химическим формулам . Одновременно Гьельт отмечает, что химическое строение по Бутлерову ничего не говорит об истинном расположении атомов в молекулах, т. е. не является тем, что Жерар, а также Кекуле (вначале) понимали под строением молекул . Согласно Гьельту, именно взгляды Бутлерова на объяснение изомерии были признаны всеми [10, с. 151, 152, 155, 170]. Удивительно противоречивую позицию занимает также и Гребе. С одной стороны, он утверждает, что в 1859 и 1860 гг. лишь Кекуле разрабатывал в своем учебнике структурную теорию , ас другой, у него можно прочитать Хотя Кекуле в 1859 г. в своем учебнике на отдельных примерах представлял наглядным сцепление атомов посредством графических формул, но по существу до 1864 г. он использовал типический способ написания и избегал при этом идти вплоть до элементов... Также и большинство других руководящих исследователей пользовались в начале 60-х годов типическим способом написания и были очень сдержанны в применении структурных формул [7, с. 234]. Из первой выдержки следует, что Гребе согласен с Кекуле и Л. Мейером, из второй с Бутлеровым и Марковниковым, хотя роль Бутлерова в истории структурной теории [c.43]

Вторым видом изомерии, не поддававшимся объяснению с позиции теории химического строения, была изомерия малеиновой и фумаровой кислот и их гомологов. Безуспешные попытки истолковать эт изомерию предпринимали Бутлеров, Кекуле и другие пред ставители структурной теории. [c.48]

В докладе есть ряд мест, посвященных М. Е. Дяткиной и мне. По этим пунктам я хочу высказаться прежде всего. Я хочу остановиться на напшх ощибках, выразившихся в недооценке Бутлерова в нашей книге. Недооценка Бутлерова и других советских ученых проявилась в книге Химическая связь и строение молекул , что является большой ошибкой этой книги. Вместе с тем была допущена переоценка второстепенных работ зарубежных ученых. Эти ошибки я признаю. Структурная теория Бутлерова является, наряду с периодической системой Менделеева, крупнейшим событием в химии. Но должен признаться, что, когда мы сдавали в печать эту книгу, т. е. в 1943 г., я работ Бутлерова не знал. В своей структурной теории Бутлеров создал предпосылки для бурного и успешного развития органической химии. Именно Бутлеров впервые ввел понятие о химическом строении. При этом дело не только в установлении определенной конфигурации атомов, образующих молекулу. Необходимо подчеркнуть идею Бутлерова о взаимном влиянии между отдельными атомами и группами атомов в молекуле. Бутлеров при помощи теории строения предсказал строение веществ, до пего не полученных и лишь им впервые синтезированных. Сюда относится, например, синтез третичных спиртов. Бутлеровым была объяснена изомерия и дана правильная теория таутомерии, против которой некоторые возражали (как показала история, критика оказалась неправильной в частности, ошибочна была теория Ван-Лаара). [c.113]

Теория химического строения позволила понять природу изомерии структурные изомеры имеют одинаковый состав молекул, оазличаются порядком связи атомов химическим строением). имер, упоминавшаяся ранее (стр. 13) формула СгНеО отвечает двум различным веществам [c.17]

По сравнению со всеми выдвигавшимися ранее в органической химии теориями структурная теория в значительно большей степени способствовала систематизации органических соединений. С ее помощью стало возможным объяснение изомерии и предсказание неизвестных еще соединений. Структурные формулы довольно наглядно отражали связь между формулой и свойствами вещества. Наибольшего успеха структурная теория достигла в установлении строения бензола СбНб— основного соединения ароматического ряда. В 1861 г. И. Лошмидт — физик из Вены — опубликовал статью Химические исследования , в которой ввел понятие о двойной связи атома углерода и рассмотрел расположение атомов в пространстве. Для изображения бензола ученый использовал окружность, на которой пометил шесть точек для размещения атомов водорода (ср. [154]). [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология