Химические реакции и относительная реакционная способность в органической химии

Первая задача, которая стоит перед нами в поиске таких методов, заключается в нахождении реакционных центров как функции молекулярной структуры и, далее, в определении их относительной реакционной способности. Химия рассматривает свойства и реакции огромного числа самых различных соединений, которые могут быть классифицированы различным образом (с учетом целесообразности) на группы по признаку подобия в том или ином определенном отношении. Например, общепринятой классификацией в органической химии является выделение классов соединений с одинаковой функциональной группой. Тогда внутри каждой такой группы свойства какого-либо определенного соединения могут быть найдены исходя из поведения других членов этой группы. Это означает, что существует определенная качественная и количественная взаимозависимость между физическими и химическими свойствами членов каждой группы, а с несколько большим приближением — и между членами различных групп. [c.11]

Современное состояние квантовой химии и возможности вычислительной техники предопределили два подхода к теоретическому исследо ванию реакционной способности. Как видно из предыдущей главы, первый из их, связанный с расчетом потенциальных поверхностей и энергии активации, применим лишь к реакциям относительно небольших молекулярных систем преимущественно в газовой фазе. Однако повседневная химическая практика требует рассмотрения значительно более сложных реакций, причем проходящих, в основном, в растворах. Именно эта практическая необходимость и привела к появлению так называемого метода индексов реакционной способности. Существует определенная аналогия между расчетами потенциальных поверхностей и методом индексов реакционной способности, с одной стороны, и строгими кинетическими исследованиями простейших газофазных реакций с определением абсолютных констант скоростей отдельных элементарных стадий и относительными исследованиями реакционной способности, использующими различные корреляционные соотношения, принятые в органической химии — с другой стороны. Эта аналогия еще более углубляется, если учесть то обстоятельство, что в основе как метода индексов реакционной способности, так и корреляционных уравнений органической химии лежит чисто эмпирический принцип линейности свободных энергий. Этот принцип является отражением качественного правила, на котором с самого начала основывалась органическая химия подобные вещества реагируют сходно, а сходные изменения в строении приводят к сходным изменениям в реакционной способности. Он устанавливает линейную связь между изменениями свободных энергий активации л свободными энергиями, определяю- [c.206]

Современное наиболее популярное определение сводится к такой формуле Под конформационным анализом подразумевается анализ физических свойств и химического поведения молекулы, исходя пз геометрии и соотношения различных конформаций, в которых она может существовать [50, стр. 126—127]. С этим определением Илиела — автора Стереохимии соединений углерода — совпадает по сути дела несколько более многословное определение из современного учебника органической химии Разбор и установление энергетических соотношений различных конформаций, а также вывод тех или иных следствий в отношении физических свойств, направления реакций, большей или меньшей реакционной способности различных геометрических конфигураций (т. е. различных молекул в определении Илиела.— Г. Б) в связи с неодинаковой устойчивостью присущих им конформаций называется конформационным анализом [51, стр. 33]. Очевидно, что изучение как относительной энергетической устойчивости различных конформаций одного и того же соединения, так и свойств последнего как функции его конформационного состава и природы отдельных, в первую очередь предпочтительных , конформаций началось раньше, чем конформационный анализ получил свое наименование и выделился в представляющую самостоятельный интерес область стереохимии. [c.304]

Современная физическая органическая химия, развитие которой происходит одновременно с появлением новых и совершенствованием уже имеющихся методов физико-химического исследования, несмотря на относительную молодость, успела не только развиться в большую самостоятельную область знания, но и неузнаваемо изменить лицо органической химии. Поиск новых синтетических методов и синтез новых структур теперь во многом основан на тех знаниях о механизмах реакций, о связи между строением и реакционной способностью, которые накопила и обобщила физическая органическая химия. В настоящее время эта область переживает период бурного развития появление новых методов стимулировало развитие новых представлений, иногда дополняющих, а иногда и изменяющих существующие классические теории. Достаточно указать на развитие представлений о роли одноэлектронных переносов в органических реакциях в связи с появлением метода и теории химической поляризации ядер. Наряду с углублением наших знаний в уже известных областях, происходит рождение и становление новых областей физической органической химии, которые, развивая самостоятельную тематику, начинают через определенный период времени оказывать влияние на наши представления о строении органических соединений и механизмах органических реакций. Много новых и интересных данных принесли работы в области масс-спектрометрии оказалось, что результаты, полученные при изучении действия радиации на химические соединения, могут быть полезны для исследования реакционной способности радикальных частиц, а гомогенный катализ может быть дополнен интересным разделом — катализом мицеллами. [c.5]

Современные электронные теории органической химии оказались в высшей степени полезными для целого ряда разделов химии, поскольку с их помощью удалось связать реакционную способность соединений с их химическим строением. Наиболее успешно эти теории были использованы для объяснения относительной силы органических кислот и оснований. По определению Аррениуса, кислотами являются соединения, которые в растворе дают ионы водорода Н+, в то время как основания образуют ионы гидроксила 0Н. Эти определения были вполне правильными до тех пор, пока речь шла только о реакциях, идущих в водных растворах. Поскольку представления о кислотах и основаниях оказались весьма полезными для практики, были предприняты попытки сделать их более общими. Так, Брёнстед определил кислоты как вещества, способные отдавать протоны, т. е. как доноры протонов, а основания — как акцепторы протонов. Рассмотрим в качестве примера первую ионизацию серной кислоты в водном растворе как кислотноосновной процесс [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология