Строение, конфигурация и конформация молекул

Под определением строения химических соединений понимают установление структурной формулы, т. е. природы и последовательности связей между атомами в молекуле, а также конфигурации и конформации молекулы. Определение строения — одна из важнейших задач органической химии. Структурный анализ соединений обычно включает четыре этапа. [c.5]

Группы пиков на рис. 9.3-1 обладают характеристической структурой квадруплет, синглет и триплет (слева направо). Кроме того, мы видим, что внутри квадруплета и триплета пики равноудалены друг от друга. Расщепление на характеристические мультиплеты вызвано взаимодействием между ядерными магнитными диполями, разделенными малым количеством химических связей. Этот эффект называется спин-спиновым взаимодействием и характеризуется константой спин-спинового взаимодействия. Эта константа представляет собой второй спектральный параметр. В ней содержится информация, которая помогает оценить строение, конфигурацию и конформацию молекулы. [c.202]

Гидролиз фосфорных эфиров углеводов протекает с различной легкостью в зависимости от характера исходного эфира, т. е. от строения, конфигурации и конформации молекулы сахара и местоположения в ней фосфорильного остатка. В некоторых случаях, как, например, при получении фосфата глицеринового альдегида, содержащего фосфор в р-положении к альдегидной группе, гидролиз эфира идет по типу элиминации и дает аномальный результат. [c.80]

Описание конформации молекул в принципе еще более сложно, чем описание их строения и конфигурации. Так как анализ молекулярных структур на конформационном уровне — явление еще очень новое, то система номенклатуры здесь находится пока в зачаточном состоянии. [c.40]

В центре внимания в данной книге стоят общие вопросы химии углеводов, которые в конечном счете определяют основные подходы и методы исследования в данной области, его стратегию и тактику. Это прежде всего вопросы реакционной способности молекулы сахара и ее зависимости от химического строения, конфигурации и конформации. Освещение этой основной проблемы химии углеводов потребовало широкого рассмотрения генеральных путей синтеза и основных химических и физико-химических методов установления структуры—и стереохимии, применяемых в современной химии углеводов. Указанный материал и составляет основное содержание книги. [c.3]

Для описания расположения атомов в молекуле используют три основные понятия — химическое строение, конфигурация и конформация, характеризующие различные, постепенно усложняющиеся уровни организации ее структуры. [c.51]

Автор знакомит читателя с теоретической стороной сложных пространственных коллизий углеводных молекул, рассматривая их строение, конфигурацию и конформацию, а также специфические для углеводов явления, подобные аномерному эффекту. Большое внимание в книге уделено физическим методам исследования пространственных характеристик молекул сахаров, использованию в этих целях рентгеноструктурного анализа, масс-спектрометрии, ИК-спектров, дипольных моментов, оптического вращения и, что особенно существенно, метода ЯМР, который находит Все большее применение в химии углеводов. [c.5]

В той же статье Бартон пишет, что для точного описания молекул органических соединений надо знать три К , их характеризующих конституцию, конфигурацию и конформацию. Заметим, что для полного описания молекул необходима еще и характеристика их электронного строения. Понятие конституции в определении Бартона, так же как и у многих других химиков XIX и XX вв., совпадает по содержанию с термином химическое строение . Конфигурация молекул характеризуется, по Бартону, расположением ковалентных связей в пространстве относительно друг друга, а конформация определяется как пространственное расположение всех атомов молекулы, обусловленное взаимодействием непосредственно не связанных структурных частей молекулы . Таким образом, конфигурация молекулы определяется валентными силами, действующими между атомами, а влияние невалентных сил приводит к искажению валентных углов и длин связей по сравнению с невозмущенной конфигурацией и даже к появлению изомерии, не предусмотренной классической стереохимией. Такого рода [c.283]

Таким образом информация ЯМР спектров обусловлена наличием таких явлений, как химический сдвиг и спин-спиновое взаимодействие, связанных со строением молекул. Высокая разрешающая способность и чувствительность ЯМР спектров к тончайшим изменениям структуры позволяют определять как химическое строение, так и конфигурацию и конформацию молекул и проводить идентификацию сложных соединений. ЯМР спектроскопия позволяет проводить абсолютные количественные определения без предварительной калибровки. Все современные приборы ЯМР снабжены интеграторами, позволяющими измерять интенсивность любого сигнала, даже сложного мультиплета. Использование ЭВМ для целей ЯМР анализа открывает широкие возможности автоматизации процесса измерений и обсчета спектров. [c.372]

Протонный магнитный резонанс во многих случаях совершенно необходим на завершающих стадиях анализа для определения структуры углеродных цепей и колец, поскольку масс-спектрометрия обычно не позволяет определять строение сложных углеводородных радикалов. Особое значение могут иметь сведения о конфигурации и конформации молекул, которых масс-спектрометрия не дает. [c.124]

СТРОЕНИЕ, КОНФИГУРАЦИЯ И КОНФОРМАЦИЯ МОЛЕКУЛ [c.12]

Правило октантов — это эмпирическое правило, позволяющее установить знак эффекта Коттона для значительного числа соединений, исходя из их строения, конфигурации и конформации. Рассматриваемое соединение ориентируют в трехмерной системе координат, как показано на рис. 14-44. Вместо того чтобы говорить об осях координат, рассмотрим три ортогональные плоскости, пересечение которых определяет оси координат, и ориентируем молекулу по отношению к ним следующим образом. Одну плоскость (Л) проведем через карбонильную группу и атом углерода № 4. На диаграмме эта плоскость вертикальна. Вторая горизонтальная плоскость В) проходит через углеродные [c.414]

Црименение ЯМР высокого разрешения позволяет решать многие фундаментальные проблемы органической химии определение химического строения органических молекул, выяснение наличия и положения функциональных групп в органической молекуле, в том числе таких, которые трудно поддаются определению другими физическими методами (нанример, СНз и др.), изучение пространственного расположения атомо в в молекуле (конфигурация и конформации молекул), обнаружение внутримолекулярного движения (инверсия, т. е. взаимные переходы конформационных форм). Спектры ЯМР позволяют оп- [c.358]

Спектроскопия ЯМР наряду и в сочетании с другими физическими методами является эффективным методом исследования химического строения молекул, стереохимической конфигурации и конформации. В гл. I была рассмотрена связь спектров ЯМР со структурой молекул и очевидно, что для решения обратной задачи, т. е. получения данных о структуре соединения, требуется использовать по возможности все параметры спектра ЯМР, а это по крайней мере следующие данные [c.31]

Если принять плоское строение циклогексана, то можно предположить наличие в молекуле плоскости симметрии. При конформационном рассмотрении обнаруживается ошибочность такого взгляда. Находясь по одну сторону кольца (цис-конфигурация), заместители вынуждены размеш,аться на различных по характеру связях а н е. При конверсии цикла с одинаковыми заместителями картина не меняется. Для 1,2-цис-дизамещенных циклоГексана возможна лишь экваториально-аксиальная конформация с переходом а,е е,а. Обе конформации оптически активны. [c.135]

В связи с понятием строение введем еще часто употребляемое, но не имеющее однозначного определения понятие структура соединения- . Обычно мы считаем, что знаем структуру соединения, если нам известны его брутто-формула и строение в некоторых случаях в это понятие включается и знание точного пространственного расположения молекулы, т. е. конформации (разд. 4.1 и 4.2) или конфигурации (разд. 4.4). [c.18]

Работа с шаростержневыми моделями чрезвычайно важна для выработки правильных представлений о пространственной структуре молекул. Однако в книге в нашем распоряжении имеется только двумерная плоскость бумаги, на которой с помощью формулы нужно изобразить структуру молекулы. Трудностей не возникает, если нас не интересует пространственное расположение атомов, и используются только формулы строения, о которых говорилось выше (разд. 1.7). Ситуация намного усложняется, если нужно выразить точные пространственные соотношения в молекуле, что имеет особое значение, например, в тех случаях, когда молекулы имеют одинаковое строение, но различаются пространственной структурой (конформацией или конфигурацией). Сравнительно просто выразить с помощью формулы пространственное строение плоских молекул, например этена, этина илн бензола (подробнее их структуры рас- [c.24]

В самом общем виде можно сказать, что конформации — это различные неидентичные пространственные формы молекулы, имеющей определенное строение и определенную конфигурацию [6]. Конформации (конформеры) —это стерео-изомерные структуры, находящиеся в подвижном равновесии, способные к взаимопревращению путем инверсии и выгибания связей, путем вращения вокруг простых связей. Иногда барьер таких превращений становится достаточно высоким для того, чтобы разделить стереоизомерные формы (пример — оптически активные дифенилы). В таких случаях говорят [c.34]

Электронная структура полимеров определяется характером существующей химической связи между атомами элементарного звена и между отдельными участками макромолекулы. Например, в молекуле белка кератине, являющегося основой строения натурального волокна — шерсти, существуют ковалентные полярные связи с высокой долей делокализации электронной плотности между атомами пептидной группировки -НЯС-СО-КН-, составляющей скелет макромолекулы. Кроме этого, внутри макромолекулы и между макромолекулами существуют другие виды химической связи, также определяющие пространственную конфигурацию (конформацию) макромолекулы водородные связи, вандерваальсовы и другие виды взаимодействий. Но электронн-ная структрура полимеров не всегда может быть представлена как сумма электронных структур отдельных его участков. Вследствие большого числа атомов, участвующих во взаимодействии, для полимеров, так же, как и для твердых тел, но при гораздо большем числе влияющих факторов, могут быть рассчитаны валентная зона и зона проводимости. По величине расщепления — разности энергий между ближайшими границами этих зон, могут быть выделены полимеры — изоляторы, полимеры — полупроводники и полимеры — проводники электрического тока. Для полимеров с бесконечными цепями атомов, обеспечивающих делокализацию электронов по всей макромолекуле, предсказывают и сверхпроводящие свойства. [c.613]

В связи с рассмотрением строения крахмала и целлюлозы отметим, что в настоящее время в химии успешно развивается новая область—к о н ф о р-мационный анализ (лат. сопГогт1з — подобный). Здесь разрабатываются методы выяснения пространственных структур молекул (установления их конформаций ), а также изучаются способы отображения па плоскости этих структур с сохранением картины взаимного расположения частиц внутримолекулярной структуры, валентных углов и прочих особенностей в конфигурации данной молекулы, как объемного образования. Проблема конформации углеводов имеет большое значение, так как открывает возможность решать вопросы их строения, свойств и использования на практике. [c.238]

К. д. наблюдается на кривых дисперсии оптического вращения в виде Коттона эффекта в области полос поглощения оптически активных хромофоров, имеющихся в молекуле. На кривой К. д. имеется экстремум, к-рый в зависимости От соотношения Ел и Ецр м. б. положительным или отрицательным и в случае изолиров. полосы поглощения совпадает с максимумом в УФ спектре, Кривые К. д, использ. для установления хим, строения, конфигурации и конформации хиральных соед., расчета конформац. состава кон-формационно-нодвижных систем. [c.289]

СТЕРЕОХЙМИЯ (от греч. stereos-пространственный), отрасль хнмии, исследующая пространств, строение молекул и его влияние на физ. и хим. св-ва. Стереохим. подход применим ко всем мол. объектам, используется во всех разделах химии (орг., неорг., координац. и т.д.). С. состоит из четырех осн. разделов. Статическая, или конфигурационная, С. имеет своей главной задачей определение абс. конфигураций энантиомеров хиральных молекул (см. Конфигурация стереохимическая) и установление зависимости хироптич. св-в (см. Хироптические методы) от структуры. Конформационный анализ концентрирует внимание на внутренней жизни молекул в отсутствие хим. р-ций, исследует конформации молекул, их взаимопревращения и зависимость физ. и хим. св-в от конформац. характеристик. Динамическая стереохимия представляет собой составную часть совр. теории механизмов хим. р-ций, она изучает влияние пространств, строения молекул на скорости и направление р-ции, в к-рых они участвуют. Теоретическая С. имеет дело с осн. понятиями и концепциями, мат. основаниями и описанием формализма стереохим. процессов. [c.433]

Под структурой в химии понимают расположение частиц. Исходной точкой для определения структуры органического соединения является его брутто-формула. Следующий и важнейший шаг состоит в определении строения. Строение можно считать установленйым, если определены вид и число атомов, в молекуле, а также соединяющих их химических связей. Заключительной стадией определения структуры молекулы является установление ее пространственного строения (конфигурации и конформации). В дальнейнгем мы пока не будем говорить об онределенни пространственного строения. Следует иметь в виду два случая. [c.35]

С. включает 3 осн. раздела статич., или конфигурационную, С. [изучает пространств, строение молекул и его вли Я-ние на физ. св-ва (см., напр.. Структурная топология)], конформац. анализ (изучает зависимость фиэ. и хим. св-в от конформаций молекул) и динамическую стереохимию (изучает стерич. ход хим. р-ций). В основе С. лежит фундаментальная триада понятий хиральность, конфигурация, конформация. В эксперим. С. широко примен. физ.-хим. методы исследования, в первую очередь дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм, а также ЯМР спектроскопия. Мощный импульс развитию С. сообщили успехи науч. приборостроения. [c.544]

Понятие структура включает строение, конфигурацию и конформацию (ср. [6]). Для определени51 структуры таких молекул, как, например, метан, хлог роформ, дихлорметан и хлорбромиодметан, необхо- [c.10]

Теория строения, сформулированная в общих чертах Кекуле, является фундаментом органической химии. Понимание природы, данное нам этой теорией, значительно углубилось благодаря концепциям классической стереохимии, обязанной своим происхождением Вант-Гоффу. В течение последнего десятилетия нащи представления о строении органических соединений получили даль-нейщее развитие благодаря появлению конформационного анализа [1]. Для того чтобы полностью понять поведение органической молекулы, мы должны установить ее строение, конфигурацию и конформацию. Эти три понятия в их взаимосвязи с электронной теорией и теорией молекулярных орбит образуют теоретическую органическую химию, какой мы ее знаем в настоящее время. [c.160]

Размеры, конфигурация н конформация молекулы. Представ-ляоч интерес предложенный Альтенбургом [19] метод определения логарифмических индексов удерживания углеводородов различного строения и их производных, основанный на корреляции с квадратичным радиусом молекулы, который рассчитывается по аддитивной схеме в соответствии с кодом п [5] [c.108]

Рассмотренные в предыдущих главах виды молекулярной спектроскопии дают информацию о наличии ряда важных функциональных групп и некоторых структурных фрагментов, но сведения об их расположении в углеродном скелете, конфигурации и конформации молекул остаются ограниченными и далеко не полными. Из внутримолекулярных электронных эффектов выявляются главным образом эффекты со пряжения. Индуктивные эффекты ртражаются в инфракрасных и электронных спектрах органических веществ слабо и обычно используются дая целей структурного анализа лишь в некоторых специальных случаях. Особенно скудной получается информация о строении насыщенных соединений и алкильных радикалов непредельных соединений. В связи с этим, весьма ценным дополнением к применявшимся уже ра-лее физическим методам структурного анализа оказалась спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), использование которой в органической химии началось с 50-х годов. Открыв возможность получения очень нужной химикам-органикам и недоступной иными путями структурной информации, спектроскопия ЯМР развивалась исключительно высокими темпами и быстро получила признание. В настоящее время ЯМР занимает ведущее место среди" физических методов определения строения молекул. [c.90]

Вернемся, однако, к приближению Борна — Оппенгеймера. Для химика его значение чрезвычайно велико, так как оно привносит в теорию строения молекул широкий круг фундаментальных понятий. Прежде всего сюда относятся практически все стереохимиче -ские понятия и представления (длина химической связи, угол между связями, конформация, конфигурация, симметрия ядерного полиэдра и т. д.), а также понятия многомерной поверхности потенциальной энергии и потенциальной кривой и мкогне, многие другие, которые вне рамок адиабатического приближения теряют смысл. [c.113]

Простую поляриметрию заменили методы дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД), которые позволили изучать более полно оптические характеристики оптически активных веществ как функции длины волны излучения. Современные методики ДОВ и КД позволяют определять абсолютную конфигурацию молекул (правда, на полузмпирической основе), химическое строение, конформации и некоторые спектральные характеристики молекул. [c.167]