Установление химического строения органических соединений

Применение метода молекулярных орбиталей в органической химии создало новый подход в исследовании химического строения органических соединений. Сопоставление расчетных результатов с данными химического и физико-химического эксперимента позволяет судить об истинном строении органических веществ. Результаты расчетов сводятся к следующему для каждой связи рассматриваемой молекулы вычисляется порядок связи — степень отклонения данной связи от ординарной. Порядок углерод-углеродных связей принимается в этане равным 1, этилене — 2, ацетилене—3. Эти величины прямо пропорциональны значениям электронной плотности посередине расстояния между атомами. Порядок связей изменяется соответственно изменению величины межъядерного расстояния. На основании представления о порядке связи выводится понятие степень связанности атома . Из этой величины находится относительная ненасыщенность атома углерода, или индекс свободной валентности, играющий важную роль при установлении харак- [c.89]

УСТАНОВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.130]

Я. Берцелиус первым стал рассматривать (по аналогии с неорганическими соединениями) органические кислоты, спирты и эфи-)ы как окислы сложных радикалов. Это воззрение, по словам О. Либиха, было путеводной звездой в лабиринте, в котором никто ие умел найти дороги Я. Берцелиус строго следовал за А. Лавуазье и считал, что радикал — это освобожденный от кислорода остаток вещества. Распространив электрохимическую теорию на органическую химию, он допускал возможным выяснение строения органических соединений. Именно ему принадлежит тезис химические формулы (рациональные) могут выражать внутренний состав и строение соединений. Я. Берцелиус неоднократно подчеркивал, что установление и изучение рационального состава органических веществ — важнейшая цель ученых. [c.156]

Важными вехами в развитии теоретических представлений, в органической химии явилось 1) установление четырехвалентности углерода немецкими исследователями А. Кекуле и А, Кольбе (1857 г.) и 2) способность углерода образовывать цепочки атомов, обнаруженную А. Кекуле и шотландским ученым А. Купером (1857 г.), предложившим впервые черточки для обозначения химической связи. А. Кекуле и А. Купер, вклад которых в теорию органической химии трудно переоценить, находились все же на позиции теории типов и не развили общих идей о строении органических соединений. [c.13]

Одним из методов установления химического строения органических соединений является также и масс-спектрометрия. На основе данных о массе молекулярного иона и осколочных ионов предлагаются альтернативные структурные модели исследуемого соединения, рассматриваются возможные направления их распада при электронном ударе и выводы снова сопоставляются с экспериментальными данными. Такой метод оказался пригодным при установлении строения некоторых природных соединений [47, с. 289]. [c.313]

Следующий этап работы исследователя с органическим соединением заключается в определении его физико-химических констант и элементного состава и в установлении химического строения. Элементный состав, найденный методами элементного микроанализа (иногда полностью автоматизированного), дает брутто-формулу исследуемого органического соединения, но не позволяет сделать окончательного вывода о его строении. Физико-химические константы (температуры плавления и кипения, плотность, показатель преломления, молекулярная рефракция, константы ионизации, окислительновосстановительные потенциалы, диэлектрические и магнитные константы) дают возможность установить чистоту вещества и создать представление о его строении. Наиболее сложная и ответственная задача — установление химического строения органических соединений 1) взаимного расположения атомов и пространственного строения молекул 2) характера и порядка расположения связей [c.7]

Неоднократно предпринимались попытки установления сравнительного влияния различных замещающих групп (электрофильных и нуклеофильных) на химическое строение органических соединений, точнее на распределение в них электронных плотностей. [c.156]

В 60-х годах XIX в. великий русский химик-органик А. М. Бутлеров (1828—1886), исходя из материалистических представлений о реальном существовании атомов и молекул и возможности установления их строения, впервые создал теорию химического строения органических соединений. Основная идея этой теории была сформулирована А. М. Бутлеровым в 1861 г. в статье О химическом строении вещества . [c.9]

Вся органическая химия посвящена установлению строения органических соединений и синтезу их на основании знания-строения и типичных реакций образования различных связей. Мы познакомились уже с идеей установления строения соединений химическими методами, которые и сейчас являются основными, но все больше дополняются физическими методами. Пытаясь сформулировать сущность химических методов установления строения в одной фразе, можно сказать, что они состоят в констатации родственных связей серии веществ (веществ с родственной структурой) и в выяснении строения одного или нескольких узловых веществ этой серии путем их постепенной деструкции (или, как ее иногда называют, деградации). Такой химический путь позволяет установить строение любого сколь угодно сложного вещества, однако ценой большого труда. И этот большой труд все более облегчается благодаря новым физическим методам разделения и идентификации продуктов деградации, особенно благодаря различным видам хроматографии (стр. 38). Одновременно и методом деградации и методом идентификации осколков молекулы (по их молекулярному весу) служит масс-спектрометрия (стр. 589). Разнообразные, все более развивающиеся физические методы в состоянии сильно облегчить задачу химика. Некоторые из этих методов дают возможность установить такие важные детали структуры, как характер связи, межатомные расстояния и углы, наличие или отсутствие того или иного рода взаимодействия электронных орбиталей, подобного сопряжению, наличие [c.341]

Неоднократно предпринимались попытки установления сравнительного влияния различных замещающих групп (электрофильных и нуклеофильных) на химическое строение органических соединений. [c.198]

Необходимо также, хотя бы кратко, остановиться на тех обширных исследованиях, которые направлены на установление зависимости между физиологическим действием и химическим строением органических соединений фосфора. [c.559]

Определение химического строения органических соединений оказалось реальной целью, достижимой химическими методами исследования, в отличие от совершенно неразрешимой для того времени задачи установления зависимости между свойствами соединения и пространственным,расположением атомов в молекуле. Необходимо отметить, что сам А. М. Бутлеров никогда не отрицал принципиальной возможности познания пространственного строения молекул и даже выступал против химиков, отвергавших такую возмоншость. [c.4]

Определение относительной устойчивости пространственных изомеров в цикланах может быть использовано, наравне с другими методами, для определения конформации полициклических структур. Таким образом, конфигурационное равновесие среди стереоизомеров можно рекомендовать в качестве нового критерия для оценки строения углеводородов, величины, не менее важной, чем, например, определение температуры кипения, молекулярной рефракции и других физико-химических показателей. Не случайно методы равновесной изомеризации уже привлекают внимание химиков в целях установления структуры сложных органических соединений [49]. [c.98]

Принимая вступительные экзамены по химии в Московском университете, преподаватели обратили внимание на то, что абитуриенты затрудняются обычно в решении усложненных задач, связанных с рядом последовательных химических превращений, распознаванием отдельных компонентов смесей, установлением строения органических соединений на основании их свойств и наоборот — определением свойств веществ на основе их строения. [c.4]

Книга состоит из 19 глав гл. 10—19 составляют часть 2, непосредственно посвященную органическим реакциям и их механизмам, а гл. 1—9 можно рассматривать как введение к части 2. Первые пять глав касаются строения органических соединений, в них обсуждаются типы химических связей, важные для органической химии, трехмерная структура органических молекул, строение частиц, в которых валентность углерода меньше четырех. В гл. 6—9 рассматриваются вопросы, которые помогают составить основу для понимания материала, излагаемого в части 2 кислоты и основания, фотохимия, соотношение между структурой и реакционной способностью здесь обсуждаются в общем виде механизмы реакций и способы их установления. [c.14]

В каждой главе нового издания сохранен раздел Установление строения соединений по их свойствам , который активно формирует творческое мышление учащегося, однако содержание этого раздела также существенно пересмотрено и дополнено новыми задачами, сочетающими химические методы исследования со спектральными. Для более глубокого понимания химических реакций органических соединений глава Оптическая изомерия помещена сразу после углеводородов жирного ряда. Это позволило рассматривать вопросы стереохимии в каждом классе монофункциональных производных. Новыми главами задачника являются Уравнение Гаммета и Элементы биоорганической химии . Их введение объясняется стремлением авторов привести учебное пособие в соответствие с программой по курсу органической химии для химико-технологических специальностей высших учебных заведений. Существенно изменен раздел Приложение , он дополнен новыми таблицами, которые сократят время студентов на поиск необходимых данных. [c.3]

Книга представляет собой второй том серии сборников по актуальным вопросам органической химии. В книге помещены восемь обзорных статей, в которых описаны синтез винильных соединений элементов IV и V групп из непредельных магний-органических соединений, применение в органических синтезах этиниловых эфиров н тиоэфиров, а также кетенов, применение ядерного магнитного резонанса для установления строения органических соединений, реакции гидрирования — дегидрирования, химические превращения простых ненасыщенных систем под действием ультрафиолетового облучения п химия мускарина. [c.4]

Установление элементного состава органических соединений в работах Лавуазье и отделение их на этом основании от минеральных веществ создало предпосылки для первых теоретических попыток выяснить характер зависимости свойств от элементного состава, а затем и от рационального состава (существования более или менее автономных так называемых ближайших составных частей молекул) и даже от пространственного расположения атомов или атомных группировок. Все это — состав, рациональный состав и пространственные отношения — многие химики первой половины XIX в., как уже говорилось, именовали конституцией — термин, который уже в структурный период стал также синонимом выражений химическое строение и структура . Формулы, выражающие представление о существовании тех или иных группировок атомов в соединениях, получили название рациональных , чем подчеркивалась их гипотетичность или, в прямом и неодиозном смысле слова, их умозрительность. [c.16]

Для установления строения органических соединений используют некоторы химические методы. Например, с помощью качественных реакций обнаруживают функциональные группы и выясняют строение углеродного скелета. Так, двойную связь обнаруживают по реакциям обесцвечивания бромной воды (см. 5.2.1) и раствора перманганата калия (см. 8.1). [c.500]

Установление строения органических соединений физическими и химическими методами. Пер. с англ./Под ред. А. Вайсбергера.—М. Химия, 1967, кн. 1, с. 46. В этой работе подробно обсуждается метод Раста. [c.89]

Установление строения органических соединений физическими и химическими методами. Пер. с англ./Под ред. А. Вайсбергера. — М. Химия, 1967, кн. 1, с. 46. [c.93]

Другая особенность книги — ее предельная практическая направленность. Подробно рассматриваются и хорошо иллюстрируются различные приемы, используемые при установлении строения органических соединений. Несмотря иа отсутствие доказательств структуры ионов, автор соглашается с тем, что для объяснения направления распада удобно разбирать конкретную условную структуру иона. Такой подход — выяснение характеристичных схем распада для родственных соединений — оказался чрезвычайно плодотворным в органической масс-спектрометрии. Джонстон уделяет большое внимание химическим методам в масс-спектрометрии. Следует особо отметить прием направленного изменения фрагментации, состоящий в исследовании производных неизвестного соединения, имеющих характеристичную схему фрагментации. Подробно разбирается также химическая модификация соединений с целью повышения их летучести (чтобы предотвратить возможные термические изменения образца на нагретых стенках прибора) и повыше- [c.7]

Установление соотношений между цветом и строением органических соединений является старой проблемой химического исследования. Прежние работы учитывали только видимый цвет веществ, который, как правило, оценивался качественно. Несмотря на то что исследование ультрафиолетовых спектров веществ было начато давно (В. Н. Хартли, 1880 г.), применение этих спектров к исследованию цвета началось сравнительно недавно. [c.552]

Это принципиально новое для того времени положение легло в основу всего дальнейшего развития органических химий, ибо оно означает, что химическое строение сложного вещества может быть установлено на основании его превращений, а химические свойства его (реакционная способность) могут быть предсказаны на основании химического строения. А. М. Бутлеров указывает, что для установления химического строения могут быть использованы все виды реакций соединения (синтеза), разложения (анализа) и двойного обмена (замещения). Бутлеров справедливо считал, что такое установление химического строения будет возможным только в том случае, если остатки молекул, непосредственно не затрагиваемые, будут сохранять свое химическое строение (т. е. не будут претерпевать перегруппировку). [c.7]

Химическое строение угля по данным реакций окисления. Окисление, вообще широко применяемое в органической химии как метод установления природы и строения органических соединений, естественно, используется также и при изучении уголь- [c.10]

В 1877 г. начался новый этап в изучении связи реакционной способности и строения органических соединений. Он ознаменовался появлением статьи Меншуткина, посвященной установлению влияния изомерии на химические свойства органических молекул (на примере этерификации) [67]. [c.21]

Выяснение различия между двумя категориями реакций значительно продвинуло вперед изучение зависимости химических свойств органических соединений от строения этих соединений. Оно привело к установлению следующего важнейшего принципа законы, определяющие связь между строением и реакционной способностью молекул, неодинаковы для каждой из этих двух категорий реакций. [c.59]

Перейдем теперь к принципам, относящимся к применению физико-химических и физических методов для установления строения органических соединений. [c.297]

Следующий этап работы исследователя с органическим соединением заключается в определении его физико-химических констант, элементарного состава и в установлении химического строения. Элементарный состав, найденный методами элементарного микроанализа (иногда полностью автоматизированного), дает брутто-формулу исследуемого органического соединения, но не позволяет сделать окончательного вывода о его строении. Физико-химические константы (температуры плавления н кипения, плотность, показатель преломления, молекулярная рефракция, константы ионизации, окислительно-восстановительные потенциалы, диэлектрические и магнитные константы) дают возможность установить чистоту вещества и создать представление об его строении. Наиболее [c.9]

Примером мол ет служить почти двадцатилетняя работа (с 1865 по 1883 г.) выдающегося немецкого химика Байера с сотрудниками, в результате которой удалось выяснить строение природного красителя индиго. В последние годы наряду с классическими химическими методами все большее значение приобретают новые, обычно менее трудоемкие, физические методы установления строения органических соединений. Для ознакомления с достоинствами и недостатками тех и других методов рекомендуем прочитать статью В. Р. Полищука Состязание с Адольфом Байером в журнале Химия и жизнь , № 9 за 1972 г,— 43 Прим. перев. [c.142]

Введение в органическую химию элементного анализа определило возможность исследований химического состава душистых веществ в начале XIX в. Дальнейшее изучение душистых веществ было связано с развитием теории радикалов. В доструктурный перпбд химиками были накоплены данные о запахе и химическом составе пахучих веществ, входящих в состав эфирных масел. Однако установление химического строения этих соединений стало возможным лишь после разработки Бутлеровым теории химического строения. Со времени появления теории химического строения не вызывал сомнения тот факт, что запах веществ, как и другие свойства, в значительной степени определяется их строением. Первые обобщения о зависимости запаха от химических свойств и строения веществ были сделаны А. М. Бутлеровым в 1864 г. Однако начало систематических исследований относится лишь к концу XIX в. и было обусловлено возникновением целе- [c.101]

Бертло не ставил целью своих исследований разработку таких теоретических представлений, тем самым ограничивая значение своих работ для развития органического синтеза и всей органической химии. Б 1876 г. он писал, что в практику химического исследования вошел новый метод проведения реакций ...укажем на появление нового метода, который характеризует недавние синтезы и который заменяет быстрые и энергичные действия, до недавнего времени почти всегда использовавшиеся в органической химии. Несколько пет назад начали применять совокупность новых процессов, основанных на мягких, медленных, но прямых действиях, осуществляемых упорядоченно, благодаря содействию времени, и которые только регулируют взаимное сродство органических элементов таким образом в некоторой степепи приближаются к условиям, в которых образуются и преобразуются простейшие соединения в живых организмах [158, стр. 213]. Однали он игнорировал ту задачу, для решения которой прежде всего использовались новые методы — установление химического строения органических соединений — ив течение многих лет был противником теории химического строения. [c.54]

Установление химического строения органических соединений, обладающих запахом, и возникновение синтетического направления в химии душистых веществ в 60—80-е годы XIX в. определили возможность постановки систематических исследований зависимости запаха от строения органических соединений. Б настоящей работе мы не будем анализировать развитие химии душистых веществ после появления теории химического строения, подробно рассмотренное нами ранее [73], а отметим лишь, что 90-е годы XIX в. следует считать началом систематических и целенаправленных исследований душистых веществ. В это зре-мя было установлено строение и предложены способы получения группы важнейших душистых веществ терпеноидпого строения. Впервые были синтезированы нитропроизводные ароматических соединений с мускусным запахом. В результате этих работ был заложен фундамент для дальнейшего изучения строения и синтеза природных соединений, их аналогов, а также новых душистых веществ. [c.113]

Для решения задач по яеорганической хим-ии -необходимо зна(ние не только химических, о и физических свойств веществ качественных реакций на катионы и анионы способов разделения смесей веществ,-окислительно-восстанов ительных реакций. Чтобы решить задачи по органической химии, нужно знать теорию химического строения органических соединений, генетическую связь между различными классами органических соединений, установление строения веществ по их свойствам, возможные, наиболее рациональные пути синтеза некоторых органических веществ, механизм и условия осуществления тех или иных химических реакций. Задачи в сборнике составлены таким образом, что для успешного решения каждой из них долгйны быть использованы знания нескольких разделов химии. Во всех задачах числовые значения подобраны так, чтобы они составляли кратные доли моля, не требуя длительных арифметических операций и фиксируя основное внимание на химических превращениях. Решения задач вынесены в самостоятельный раздел сборника с тем, чтобы читатель, ознакомившись с содержанием задачи, мог попытаться самостоятельно наметить пути ее решения, а затем воспользоваться готовым решением для самоконтроля. [c.4]

В этом втором положении надо обратить внимание на следующие два обстоятельства. 1) Известное правило , как говорит Бутлеров, он предлагает заменить другим, в котором расположение атомов в молекуле заменено химическим строением. Это предложение следует понимать так предшественники Бутлерова, рассматривая констит щию сложной частицы как относительное расположение в пей атомов, составляющих ее, пришли к выводу, что познать такое располон ение имевшимися в их руках физическими (и химическими) способами невозможно, и потому объявили конституцию сложной молекулы непознаваемой (известное положение Жерара, что при помощи химических превращений мы можем познать лишь прошлое и будущее молекулы, а не ее настоящее) и всю проблему не имеющей какого-либо реального смысла. Бутлеров же, выдвинув положение, что химическая природа сложной частицы определяется ее химическим строением, наметил в том же докладе 1861 г. ряд путей для установления химического строения сложных соединений на основании их химических превращений. Отсюда решение задачи выяснения химического строения сложных соединений стало соверщенно реально выполнимым. 2) Бутлеров предлагает покамест , т. е. временно, а не навсегда, отказаться от суждения о расположении элементарных составных частей в сложной молекуле. Дальнейшее развитие органической химии показало, как он был прав, делая такую оговорку возникновение стереохимии и создание новейших физических методов, дающих возможность судить о конфигурации молекул, о межатомных расстояниях, валентных углах молекул, словом — получать ясное представление о геометрии молекул,—все это указывает на его прозорливость и веру в творческое развитие науки. [c.73]

Предпосылкой для создания первой гипотезы о зависимости запаха от химического строения органических соединений послужила разработка теории цветности. Б конце XIX в. были достигнуты успехи в установлении взаимосвязи между цветностью и химическим строением органических соединений, которые определялись развитием производства органических красителей. В 1876 г. О. Виттом [94] была предложена так называемая хромофорная теория цветности, согласно которой причиной окраски соединений являются хромофоры (от греч. несущие цвет ). К хромофорам Витт относил группы атомов —N62, —N=N—, —С=0, —СО—СО—. В 1888 г. Витт [95] высказал предположение о необходимости существования в молекулах красителей наряду с хромофорами ауксохромов —NП2, —ОП (оксигрунцы фенольного характера). [c.113]

Из приведенного здесь краткого обзора ранних отечественных работ видно, какой огромный экспериментальный и теоретический материал по реакциям окисления органических соединений мы получили в наследство от наших выдающихся предшественников. Все ли прежние закономерности и воззрения, установленные или высказанные более 50 лет назад, остаются справедливыми до настоящего времени и имеют такое же общее значение для обширного числа вновь накопленных экспериментальных данных, какое они имели для ограниченного круга фактов и наблюдений Нет не все. Ряд гипотез был оставлен, некоторые правила дополнены и исправлены, некоторые закономерности, как оказалось, являются справедливыми лишь для ограниченного числа реакций. Но фундаментальные положения о закономерностях окисления органических соединений, установленные на основе блестящих исследований А. Н. Попова, А. П. Эльтекова, А. М. Зайцева, Е. Е. Вагнера, Н. Д. Зелинского, Н. А. Прилежаева и подтверждающие теорию химического строения органических соединений А. М. Бутлерова, вошли в золотой фонд отечественной и мировой науки. Они являются исходной позицией наших научно-исследовательских работ и промышленного осуществления ряда процессов окисления углеводородов. [c.9]

В. В. Марковников, Н. А. Меншуткин, А. Кекуле и др. Значительные успехи физики и химии в конце XIX и на протяжении XX вв. оказали огромное влияние на развитие X. с. т. во всех ее направлениях. Особенно большое значение для развития X. с. т. имело электронное истолкование природы химической связи, а теория электронных смещений является прямым дальнейшим развитием класспческой теории химического строения органических веществ. Одновременно X. с. т. развивается в связи с возникновением квантовой химии. Но несмотря на новые пути развития X. с. т. в старой, классической форме не потеряла своего значения для установления химической природы и порядка связи во всяком новом органическом соединении. [c.275]

Для установления строения индивидуальных компонентов исследуемых образцов без их препаративного выделения необходимо применять наиболее информативные детекторы, действие которых основано на важнейших методах физико-химического исследования органических соединений масс-спектрометрии, ИК-и Я Р-спектроекопни 162 1. [c.198]

Однако помимо той, иногда действительно ключевой роли, которую играет синтез при решении задач установления строения, у него есть еще другая, менее очевидная, но более общая и, пожалуй, более важная функция. Дело в том, что синтетическое исследование само по себе является наиболее мощным инструментом активного познания химии синтезируемых соединений. Действительно, только глубокое понимание химического своеобразия органического соединения позволяет успешно осуществить его целенаправ- [c.43]

Обычно для установления строения органических соединений совершенно необходимо применение ИК- или ЯЛ1Р-спектроскопии. Анализ ИК-спектров (разд. 5.2) является превосходным методом определения функциональных групп. Его можно применять параллельно с проведением химических реакций на те или иные функциональные группы. Такое совместное применение ИК-спектро-метрии и химических реакций в ряде случаев действительно может привести к установлению строения изучаемого вещества. Часто при выяснении структуры веществ большую помощь оказывает метод ядерного магнитного резонанса. По существу, ЯМР-спектроскопия представляет собой метод определения относительного расположения и числа спин-активных ядер (например, протонов). [c.33]

Теоретические разработки добутлеровского периода внесли определенный вклад в познание строения органических соединений. Но ни одна из ранних теорий не была всеобщей. И лишь А. М. Бутлерову удалось создать такую логически завершенную теорию строения, которая и по сей день служит научной основой органической химии. Теория строения А. М. Бутлерова базируется на материалистическом подходе к реальной молекуле и исходит из возможности познания ее строения экспериментальным путем. А. М. Бутлеров при установлении строения веществ придавал основополагающее значение химическим реакциям. Теория строения А. М. Бутлерова не только объясняла уже известные факты, ее научное значение заключалось в прогнозировании существования новых органических соединений. [c.21]

Выяснение строения органических соединений, а тем более биологически активных веществ, всегда было одной из важнейших задач органической химии Установление структурь соединений открывает путь к их химическому синтезу и поиску синтетических аналогов с ценными свойствами. И если сейчас задача химического синтеза белковых макромолекул пока еще слишком сложна (и экономически неоправдана), то получение химическим путем относительно коротких пептидов в настоящее время вполне реально [c.417]

Исследования строения. С 1950 г. в химической литературе все чаще появляются статьи о применении сиектросконии ЯМР для установления строения органических соединений. Лишь один пример из исследований, проведенных в лаборатории одного из авторов этой книги, показывает, какую большую информацию можно иногда получить даже при очень поверхностном исследовании с помощью спектров ЯМР. Была проведена фотохимическая реакция внутреннего замыкания бициклогептадиена с использованием бензофенона в качестве фотосепсибплизатора (стр. 630). [c.640]

Наряду с ироблемами, приведенными выше, важнейшими задачами теории химического строения были установление возмоншых форм органических соединений и дальнейшее развитие систематики органических веществ. Известен решающий успех теории строония в объяснении изомерии и предсказании числа изомерных форм. Однако в дальнейшем оказалось, что число изомеров, предсказанное в те времена теорией строения, иногда было меньше числа фактичесхчи найденных изомеров. [c.19]