Механизмы реакций и строение молекул

На современном этане развития радиационной химии имеет существенное значение установление количественных закономерностей радиационно-химических реакций. Это важно в первую очередь для выяснения, механизма таких реакций, связи механизма со строением молекул и такими их свойствами, как потенциал ионизации, энергия диссоциации связей, уровни возбуждения и др. [c.133]

Современное состояние теоретических основ такого подхода позволяет уже в настоящее время создавать эффективные алгоритмы по идентификации структур молекул по физико-химическим данным и по синтезу теоретически непротиворечивых конкурирующих механизмов реакций. В основе программ построения механизмов реакций лежат теории строения и реакционноспособности химических соединений, позволяющие по предварительно составленной библиотеке химических реакций из заданной совокупности реактантов получать другие реакции с помощью различных химических превращений. Априори выбранная система эвристик, характеризующая теоретически разумные пути химических пре- [c.173]

Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), получивший широкое применение, в частности, для определения строения некоторых видов органических молекул, основан на исиользовании различия магнитных свойств атомных ядер. Так, спин ядра в атомах С, равен нулю, в атомах Н, ои равен половине, а в атомах Ы, — единице . Метод ЯМР дает возможность определять строение молекул некоторых органических соединений, подвижность частиц в кристаллах в разных условиях. Он все шире применяется при изучении кинетики и механизма химических реакций, состоятя веществ в растворах, процессов протонного обмена между молекулами в растворах, для анализа сложных смесей продуктов реакций и для других целей. [c.90]

Реакции углеводородов с изолированными циклами в общем повторяют особенности реакций близких по строению моноциклических углеводородов. Своеобразным являются лишь некоторые детали механизма реакций этих углеводородов, имеющих обычно не один, а два или более реакционных центра в молекуле. [c.198]

По спектру ядерного магнитного резонанса можно определить свойства ядер, строение молекул, подвижность частиц в кристаллах в разных условиях, ЯМР применяется при изучении кинетики и механизма химических реакций, состояния вещества в растворах, процессов протонного обмена мел<ду молекулами в растворах, для анализа сложных смесей продуктов реакции. [c.62]

Можно было заранее предвидеть, что решение подобной задачи встретится с большими трудностями. Действительно, даже в наши дни химия свободных радикалов, несмотря на большое число исследований и достигнутые успехи, все еще остается на начальной стадии своего развития. До сих нор совершенно недостаточны имеющиеся методы идентификации свободных радикалов и атомов, слабо изучены отдельные тины элементарных реакций, идущих при их участии, очень мало, а подчас и вовсе ничего не известно о зависимости скорости элементарной реакции того или иного типа от строения самого свободного радикала и реагирующей с ним молекулы. Тем более тяжелой являлась задача вскрытия химического механизма реакции окисления углеводородов в середине 30-х годов, когда химия свободных радикалов делала лишь самые первые свои шаги. [c.92]

Бензол — ароматическая система. Электронное строение молекулы бензола. Понятие ароматичности . Гомология и изомерия ароматических углеводородов. Номенклатура. Способы получения бензола и его гомологов. Химические свойства. Реакции электрофильного замещения. Механизм реакции, я- и о-Комплексы. Два типа ориентантов (I и П рода). Механизм ориентирующего влияния заместителей. [c.171]

Высокая каталитическая активность и специфичность ферментов объясняются слитным механизмом каталитического процесса и сложным строением молекул ферментов с наличием ряда адсорбционных центров, обеспечивающих оптимальную ориентацию молекул реагентов по отношению к каталитически активным группам фермента. Молекулы реагентов образуют с активными центрами фермента цепочки перераспределения связей с одновременным сопряжением нескольких этапов химического превращения и значительной компенсацией энергии разрыва старых связей. Следует заметить, что теория ферментативных реакций еще только создаётся, а в механизме действия ферментов много неясного. [c.363]

Развитие электронных представлений о строении атома и молекулы (начало XX в. Н. Бор, В. Коссель, Г. Льюис) привело к поискам решения этой проблемы на электронном уровне, а разработка в 30-х годах основ квантовой механики (В. Гейзенберг, Э. Шредингер, Э. Хюккель) послужила толчком для развития в теории строения и реакционной способности качественно нового метода — метода молекулярных орбиталей. Узловой теоретической проблемой современной органической химии стала теория активированного комплекса и механизма реакций. [c.9]

Применение ЯМР-спектроскопии не ограничивается установлением или же подтверждением химического строения молекул. ЯМР дает возможность решать ряд проблем стереохимии, количественного анализа смесей, кинетики и механизмов быстрых химических реакций, в том числе протонного обмена, таутомерных превращений и другие вопросы. Целые разделы органической и неорганической химии обязаны своим стремительным развитием именно применению спектроскопии ЯМР- Данные спектров ЯМР считаются такими же надежными критериями в оценке структуры, в распознавании и отождествлении химических соединений, как и сведения других физических методов исследования. [c.10]

Физические и химические свойства веществ определяются их составом и строением (химическим, электронным и пространственным). Исследуя поведение молекул, атомов, ионов и радикалов при различных химических и физических процессах, устанавливают детальный механизм реакций. [c.5]

Чтобы представить механизм реакции, необходимо знать в первую очередь строение реагирующих молекул на всем пути протекания реакции. Следует также знать природу взаимодействия (образование связей) между атомами, влияние среды, энергию системы на всех стадиях и скорость, с которой во время реакции происходят различные изменения. Зная механизм химического превращения, можно научиться получать необходимые вещества кратчайшим путем. [c.177]

Уже этот простой пример ясно показывает, что трудно предвидеть соотношение нескольких механизмов реакций распада и что различные вклады в них разнообразных конкурирующих реакций часто нельзя определить по строению молекулы. [c.285]

Открытие и изучение изотопов оказало большое влияние на развитие физики, химии и других естественных наук. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, геологии, технике, в разнообразных научных исследованиях, в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы применяются для изучения износа деталей машин и инструмента, для автоматического контроля за ходом производственных процессов, контроля качества продукции, для изучения строения молекул и механизмов химических реакций, для исследования явлений диффузий в газах, жидкостях [c.23]

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]

Все это и побудило нас к написанию данного учебного пособия Теория строения молекул , в котором авторы опирались на собственный опыт преподавания в Ростовском университете. Стремясь сделать пособие достаточно полным и независимым от других учебников (что удобно для изучающего), мы изложили в гл, I—4 общие вопросы теории строения атомов и молекул. Гл. 5 и 6, хотя и основаны во многом на новом материале, также традиционны для учебников по структуре молекул и химической связи. Остальная же часть книги не имеет аналогий, в ней дается подробный анализ современных расчетных методов квантовой химии и их приложений к проблемам структуры молекул и механизмов химических реакций. Особое внимание уделено концептуальной стороне современной теории строения и реакционной способности, развитию новых представлений и правил (сохранение орбитальной симметрии, концепция ароматичности, правило полярности и др.). [c.3]

Многообразие органических соединений объясняется. особенностями строения углеродного атома. Изучение строения и свойств органических молекул становится возможным благодаря стройной системе классификации. Наиболее простыми представителями соединений алифатического, алициклического и ароматического рядов являются углеводороды. Замещая атомы водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы), можно перейти к различным классам органических соединений данного ряда. Соединения, содержащие одну и ту же функциональную группу, образуют гомологический ряд, представляющий собой ряд веществ, отличающихся друг 01 друга на любое число —СН2-групп. Детальное описание химической реакции называют механизмом реакции. Механизм протекания данной реакции зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются природа реагирующих частиц, а также тип разрыва ковалентной связи. Различают гомолитическое и гетеролитическое расщепление связи. [c.316]

Многочисленными исследованиями советских и иностранных ученых (Н. Н. Семенов, Н. М. Эмануэль, А. Н. Те-ренин, В. Н. Кондратьев, Райс, Уотерс и многие другие) доказано, что многие химические реакции протекают через промежуточное образование нестойких свободных радикалов. Такие радикалы обладают свободными валентностями, т. е. не-спаренными, холостыми ) электронами, и отличаются высокой реакционной способностью. Для того, чтобы представить механизм реакции, необходимо знать строение реагирующих молекул на протяжении всей реакции. Следует также [c.38]

Примером первичных изотопных эффектов является различие между константами диссоциации НХ и ОХ в идентичных условиях. Эффекты, наблюдаемые при изотопном замещении в части молекулы, которая непосредственно не участвует в реакции, носят название вторичных изотопных эффектов. Например, константы диссоциации СН3СООН и СОзСООН различаются из-за вторичных изотопных эффектов, но величина различий незначительна. Таким образом, изучение кинетических изотопных эффектов дает ценную информацию о механизме реакции, строении и свойствах промежуточных комплексов и позволяет не только выявить лимитирующую стадию, но в ряде случаев получить данные об участвующих в превращении связях. [c.88]

Вант-Гофф установил, что для элементов характерна та весьма различная скорость, с которой совершаются реакции... их соединения [там же, стр. 99] при рассмотрении механизма влияния строения молекул на их химические свойства он обнаружил кроме простой передачи способности к ионизации , проявляющейся в понижении кислотного (ловышении основного) характера органической молекулы при введении в нее положительных элементов (водород, щелочные металлы) и противоположном действии отрицательных элементов (хлор, кислород), более слолшый характер этой зависимости. [c.12]

Однако в 20-х годах XX в. проводились также более глубокие исследования механизма влияния строения молекул на ход органических реакций. Так, Конант, Кирнер и Хасси отметили, что пространственное рассмотрение играет более важную роль для реакции присоединения, чем при реакции, включающей двойное разложение неорганических солей [269, стр. 491]. [c.86]

Данные по механизму и кинетике химических реакций имеют не только чисто теоретическое, но и большое практическое значение. Познание механизма реакций заключается в установлении энерге — тически наивыгодных реакционных маршрутов, структуры образующихся в отдельных микростадиях промежуточных веществ (актив — ных комплексов, частиц и др.) в зависимости от типа и строения реагирующих молекул и способа активации реакций. В свою очередь, мехаьсизм реакций является основой для установления кинетических закономерностей протекания реакций во времени в зависимости от параметров химического процесса. [c.16]

В табл. 63 приведены характеристики некоторых наиболее часто применяемых изотопов различных элементов. Большое и разнообразное применение метод меченых атомов нашел при химических исследованиях. С помощью этого метода изучают взаимодействие катализаторов с реагирующими веществами, строение молекул, механизм химических реакций, взаимодействие между раствором и осадком, диффузию в твердых телах, различные процессы, протекающие в растительных и животных оргаиизмах. На основе применения радиоактивных изотопов Ан. Н. Несмеяновым были разработаны новые методы определения давления насыщенного пара чистых веществ и парциальных давлений пара растворов, дающие возможность определять столь малые значения их, как 10 —10 мм рт. ст. и даже ниже. В настоящее время, бла- <, годаря большей доступности искусственно получаемых радиоак-тивных изотопов некоторых элементов, метод меченых атомов B eff более широко используется в исследовательских работах в раз- личных областях естествознания и техники. Он применяется для наблюдения за ходом производственных процессов, для контроля качества продукции, используется при автоматизации производства, применяется в медицине и сельском хозяйстве. [c.543]

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]

Авторы другой теории (Ламри и Эйринг [45, 461, Дженкс [29. 47]) полагают, что силы сорбции используются для создания напряжений (деформаций) в молекулах реагирующих компонентов, способствующих протеканию реакции. Если же активный центр фермента жесткий, то субстрат, чтобы он мог с ним связаться, должен претерпеть некоторую деформацию (см. рис. 17, III). При этом предполагается, что активный центр устроен так, что в результате деформации молекула субстрата активируется (т. е. приобретает некоторые свойства, важные для образования переходного состояния реакции). В противном случае, когда жесткой является молекула субстрата, а конформа-ционно лабилен фермент, схему катализа можно представить так же, как для механизма индуцированного соответствия (рис. 17, II). Легче всего представить индуцированное субстратом (или, в противном случае, белком) искажение конформации, которое включает сжатие (или растяжение) связей или изменение углов между связями. В общем случае, рассматривая строение молекулы субстрата или белка в более общем виде, под напряжением структуры можно понимать также и, например, десольватацию функциональных групп, принимающих участие в химической реакции. [c.60]

Химия как наука. Химья — наука о строении, свойствах веществ, их превращениях и сопровождающих явлениях. Перед современной химией стоят три главные задачи. Во-первых, основополагающим направлением развития химии является исследование строения вещества, развитие теории строения и свойств молекул и материалов. Важно установление связи между строением и разнообразными свойствами веществ и на этой основе построение теорий реакционной способности вещества, кинетики и механизма химических реакций и каталитических явлений. Осуществление химических превращений в том или ином направлении определяется составом и строением молекул, ионов, радикалов, других короткоживущих образований. Знание этого позволяет находить способы получения новых продуктов, обладающих качественно или количественно иными свойствами, чем имеющиеся. Поэтому вторая задача — осуществление направленного синтеза новых веществ с заданными свойствами. Здесь также важно найти новые реакции и катализаторы для более эффективного сушествле-ния синтеза уже известных и имеющих промышленное значение соединений. В третьих — анализ. Эта традиционная задача химии приобрела особое значение. Оно связано как с увеличением числа химических объектов и изучаемых свойств, так и с необходимостью определения и уменьшения последствий воздействия человека на природу. [c.14]

Многие электрохимические реакции органических соединений протекают с участием протонов. Возможность осуществления реакций протонирования и их кинетика зависят от pH среды, протоно-донорных свойств растворителя, степени гидрофильности поверхности электрода, концентрации н рК вводимых в раствор источников протонов, строения молекулы и величины рК самого восстанавливаемого или окисляемого на электроде соединения. Прото-нироваться могут как исходные реагенты, так и продукты реакции. Поэтому можно управлять процессами, меняя условия их проведения, например протоно-донорные свойства среды. Последствия таких изменений в одних случаях ограничиваются влиянием на скорость процесса, в других приводят к смене его механизма, а в третьих — к существенному изменению направления реакции и природы продуктов электролиза. [c.230]

Вид реакции обрыва цепи при свободнорадикальной полимеризации (рекомбинация или диспропорционирование) зависит от ряда факторов, в частности от строения молекулы мономера. Если мономер содержит громоздкий по размеру или электроотрицательный по химической природе заместитель, то столкновения таких растущих радикалов друг с другом не происходит и обрыв цепи осуществляется путем диспропорционирования. Такой механизм имеет место при полимеризации метилметакрилата [c.23]

Каждый из разделов сборника включает задачи и упражнения по изомерии, структуре, номенклатуре [рациональной и современной международной (1иРАС)], синтезу и анализу органических соединений и моделированию пространственных структур. Учитывая общие тенденции развития преподавания органической химии, а также характер программы и указанного учебного пособия, авторы помимо задач традиционного типа включили определенную часть упражнений теоретического плана (электронное и пространственное строение соединений, механизмы реакций, связ строения и реакционной способности вен еств). В виде домашних заданий и кружковой работы рекомендуется изготовление пространственных моделей молекул изготовленные модели могут быть затем использованы как иллюстративны материал на зэнятиях. [c.4]

Вся совокупность современных физико-химических методов позволяет получить точные количественные данные, характеризующие как молекулу в целом, так и отдельные связи в молекуле. Эти экспериментальные данные служат для химика-органика основой при создании теоретических представлений о строении веществ, о механизмах реакций. Поэтому при изложении современной органической химии ннкак нельзя обойтись без создания понятия об этой стороне исследований, для того чтобы в самом общем виде показать возможности применения физико-химических и физических методов, указать на получаемую этими методами информацию. [c.362]

Именно с этой целью книга может быть разделена на две части. Первая включает вводные главы по строению атомов и молекул, а также основные принципы, которые необходимы для изучения механизмов реакций в органической химии. Затем следует описание химии простых однофункциональных органических веществ с механизмами их реакций. В этом разделе темы выбраны в соответствии с их важностью в биологических реакциях, Таким образом, химия нефти, угля и т. д. опущена, реактивы Гриньяра не упоминаются, и вообще больше внимания уделено алифатическим, а не ароматическим соединениям. Некоторые классы веществ, такие, как нитроалканы, арилдиазо-ниевые соли и эфиры серной кислоты, включены в книгу для того, чтобы достичь более связного изложения материала, и лишь кратко упоминаются. [c.7]

Двойственную позицию заняли Лауэр и Одда. В работ 1936 г., посвященной нитрованию нитробензола и антрахинона, они проводят резкое различие между механизмами реакции в зависимости от того, протекает ли она в водных или безводных средах. В первом случае нитрующим агентом является, по мнению авторов, недиссоциированная молекула азотной кислоТы, элементы которой присоединяются по двойной связи с последующим отщеплением воды. Следовательно, для этого случая полностью принимается механизм Виланда. Во втором случае, т. е. при нитровании в безводных растворах серной кислоты, авторы считают уже, что нитрующим агентом является нитрацидий сульфат [H2NOз] [НЗО ] , который, присоединяясь по двойной связи ароматического ядра, дает промежуточное соединение. Последнее, отщепляя воду и серную кислоту, переходит в нитросоединение. Такой механизм уже полностью отвечает представлению Ганча о строении азотной кислоты. [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология