Бензол стереохимия

За те десятилетия, которые прошли с тех пор, как квантовая механика была впервые применена к химии, получили решение многие давно известные фундаментальные проблемы. Ковалентная связь, периодическая система элементов, ароматический характер бензола, стереохимия углерода и других элементов, механизмы бимолекулярных реакций, существование свободных радикалов, силы Ван-дер-Ваальса, магнитные свойства вещества, проводимость металлами электричества — вот неполный список явлений, [c.344]

Признание устойчивого порядка взаимодействия атомов в молекуле, с одной стороны, и их всеобщего взаимного влияния с другой — отражает внутренне противоречивые тенденции теории химического строения, объективную диалектику покоя и движения, дискретного и непрерывного на химическом уровне организации материи. Первая тенденция в своем развитии в конечном итоге привела к пониманию пространственной структуры молекулы, т. е. к стереохимии, вторая через теорию парциальных валентностей, через осцилляцию связей в бензоле, через концепцию мезо-мерии смыкается с современными представлениями о механизмах химических реакций. [c.11]

Изменение химического сдвига при переходе от неполярного растворителя к ароматическому (индуцированный бензолом сдвиг за счет растворителя) особенно часто используется при выяснении вопросов стереохимии. [c.44]

Спин-спиновое взаимодействие между химически эквивалентными протонами обычно не проявляется. Например, водород, метан или бензол дают в протонном ЯМР-спектре лишь один пик. Влияние какого-либо протона на поглощение другого протона или группы эквивалентных протонов зависит от числа и типа соединяющих их химических связей, а также от стереохимии взаимодействующих групп. Ряд типичных констант спин-спинового взаимодействия представлен в табл. 3-2. [c.115]

Квантовая химия объяснила природу химической связи, насыщаемость валентностей и их пространственную направленность, природу кратных связей, строение бензола и других бензоидных соединений, — перед всем этим прежняя теоретическая химия отступала. Таким образом, огромное влияние квантовой химии на развитие теории строения органических соединений не подлежит никакому сомнению. Но стала ли квантовая химия органичной частью той теоретической химии, к которой прибегает химик-органик в своей непосредственной работе по синтезу и анализу интересующих его органических соединений, по изучению протекания органических реакций Можно ли сравнить в этом отношении квантовую химию с классической теорией химического строения, со стереохимией, с традиционной физической химией Попытаемся ответить на этот вопрос, но сначала несколько слов о самом понятии квантовой химии. [c.96]

Бензол и к-бутиламин представляют собой часто используемую комбинацию растворителя и основания. Кроме того, в качестве растворителя применяют изооктан, а в качестве основания — этилендиамин, хинолин и пиридин. Важно, чтобы растворитель был инертным и чтобы учитывались как сила, так и стереохимия основания. [c.368]

Дальнейшее развитие стереохимии связано с именами Адольфа Байера, Виктора Мейера, Артура Ганча, Альфреда Вернера и др. В 1885 г. Байер, основываясь на результатах своих работ по гидрированным производным бензола, пред- [c.69]

А как же обстоит дело с симметрией объяснения и предсказания в квантовой химии, которая относится к математезированным естественнонаучным теориям За те десятилетия,— пишет Козман,— которые прошли с тех пор, как квантовая механика была впервые применена к химии, получили решение многие давно известные фундаментальные проблемы. Ковалентная связь, периодическая система элементов, ароматический характер бензола, стереохимия углерода и других элементов, механизмы бимолекулярных реакций, существование свободных радикалов, силы Ван-дер-Ваальса, магнитные свойства вещества, проводимость металлами электричества — вот неполный список явлений, которые были полностью объяснены в терминах физики при помощи квантовой механики. Этот поразительный успех навел многих ученых на мысль о том, что в химии наступил новый век, в котором квантовая механика превращается в важный инструмент исследования, делающий необязательной часть трудной и кропотливой работы в лаборатории. Перед химиком открылась приятная перспектива обойти экспериментальные трудности измерения некоторых свойств молекул, подходя к письменному столу или проведя несколько часов или дней у вычислительной машины. Однако эти надежды не оправдались... [c.80]

Следует иметь в виду, что, как показано далее, изучение каталитического гидрирования циклоалкенов и трактовка полученных результатов строились в основном на представлениях классической стереохимии, а конформационный подход использовался сравнительно мало. При гидрировании ароматических углеводородов конформационные свойства исходных и конечных молекул различаются гораздо более существенно, чем при гидрировании циклоалкенов, а потому для. понимания получаемых результатов приходилось учитывать конформационные особенности циклоалканов. Вследствие этого раздел, посвященный конформационным особенностям циклоалканов, непосредственно предшествует разделу, в котором рассмотрено гидрирование ароматических углеводородов ряда бензола. [c.20]

С такими основаниями, как трет-бутоксид калия, реакции проводят большей частью в полярных апротонных растворителях, однако иногда используют и бензол, в котором такие основания растворяются довольно плохо. В том и другом случае прибавление краун-эфира не только изменяет растворимость, но, кроме того, оказывает сильное влияние на ассоциацию ионов. Это приводит, как уже указывалось выше, к радикальному изменению скоростей реакций, ориентации и стереохимии -элими-нирования [454, обзор 455]. Гладко и в мягких условиях проходит дегидрогалогенирование хлор- и бромалканов при нагревании их с твердым трег-бутоксидом калия и 1 мол. % 18-крауна-б в петролейном эфире при температуре более низкой, чем температура кипения образующегося алкена. В этих условиях бор-нилхлорид, например, за 6 ч при 120°С образует 92% борнена без примеси камфена и трициклена [1104]. В сходных условиях из 1,2- и 1,1-дигалогенидов можно получить 1-алкины. Геминаль-ные дихлориды (полученные из кетонов и P I5) с прекрасным выходом дают замещенные алкины. Изомеризация этих алки-нов в аллены или сдвиг тройной связи в другое положение протекает существенно медленнее, чем обычный процесс элиминирования. -Галогеналкены подвергаются смн-элиминированию под действием системы грет-ВиОК/краун, давая алкины с хорошим выходом [1105]. [c.240]

С2Н5ОН) катализатор и алкилирующий агент образуют ионную пару или поляризованное промежуточное соединение. В первом случае преобладающее влияние на реакционную способность ароматических ядер оказывают индуктивные эффекты имеющихся в них заместителей, поэтому толуол и этилбензол, например, более реакционноспособны, чем бензол. Во втором случае главную роль играет стереохимия и вероятностный фактор, в связи с чем бензол проявляет большую активность, чем алкилароматические соединения. [c.104]

Обрат 1ая реакция циклизации бутадиеноа в циклобутены также должна быть конротаторным процессом но поскольку изменение свободной энергии этой реакции обычио неблагоприятно, то известно очень мало примеров такой обратной реакции. Примером благоприятного влияния тер(модинамических факторов и соответствия стереохимии замыкания кольца конротаторному движению является транс,цис-шкло-октадиен-1,3 (1), который лри кипячении в бензоле количественно превращается [12] в бицнкло[4.2.0]октен (2) [c.381]

В предлагаемой вниманию читателя небольшой по объему книге Дж. Теддера и Э. Нехватала основные типы органических реакций, их механизм, стереохимия и региохимия рассматриваются с помощью таких орбитальных картинок. Авторы справедливо отмечают, что применение изогнутьк стрелок, обозначающих смещение электронных пар между реагирующими молекулами или внутри молекул, не всегда может дать удовлетворительное представление о механизме реакции. Рисуя изогнутые стрелки в обычных структурньк формулах, мы направляем электронные пары в некую пустоту , хотя на самом деле в этом месте имеется определенная ((ПЛОТНОСТЬ незанятой орбитали . Эскизы молекулярных орбиталей в этом смысле более наглядно показывают, что смещение электронов происходит лишь в том случае, если орбитали вошли в контакт и перекрываются. Совмещение эскизов всех занятых молекулярных орбиталей дает зрительную легко запоминающуюся картину общего распределения электронной плотности в многоэлектронных молекулах. Например, становится ясным, что молекула бензола похожа на приплюснутый помидор с лишь слегка наметившимся делением на шесть долек, а не на штурвал корабля, ручками которого являются торчащие во все сторо- [c.5]

В противоположность э ому реакция оптически активного а-фснилэтилхлорида с нитритом серебра протекает в этиловом эфире или в бензоле с сохранением конфигурации, в то время как в циклогексане происходит обращение конфигурации [17]. Эти факты следует толковать таким образом, что в циклогексане реакция проходит по ступенчатому механизму, а в диэтиловом эфире (и в бензоле) — через стадию образования а-фенилэтнлкарбоний-иона. Более подробное обсуждение стереохимии и механизма реакции солей серебра с органическими галогенидами Судет опубликовано позднее 17]. [c.123]

Установлено, что обработка соединения (1а, э) РОС1з в пиридине при О °С приводит к образованию индивидуального изомера (2), в котором хлор ориентирован аксиально. Гидробромид 6-бром производного (За, э) получали с количественным выходом действием РВгд в бензоле, при этом, как и ожидалось, происходит обращение стереохимии (соотношение а э = 4 1). [c.16]

Отчетливо выраженная магнитная анизотропия бензола позволяет выявить тонкие взаимодействия между растворителекг и растворенным веществом, которые не удается обнаружить, другими методами. Так, ИАРС позволяет дифференцировать аксиальные и экваториальные протоны или метильные группы,, соседние с карбонильными группировками. В. бензоле (относительно тетрахлорметана) ИАРС протонов аксиальной 2-метиль-Н ой группы циклогексанонового кольца равен от —0,2 до —0,3 МЛН (в сильное поле), а протонов экваториальной метильной группы — от +0,05 до +0,10 млн (в слабое поле) [3]. Этот факт можно использовать для выяснения стереохимии С(2) в цнклогексаноновых системах и определения положения конформационного равновесия 2-метилциклогексанона. [c.479]

Здесь под свойством растворенного вещества подразумеваются -факторы, связанные только со структурой и стереохимией его молекулы, а параметр растворителя пропорционален концентрации бензольных колец в среде [279]. Основываясь на этих данных, Ласло и др. предложили модель кластера, построенного из молекул растворенного вещества и растворителя, которая и была положена в основу большинства теоретических описаний эффекта ИАРС [279]. В модели Ласло принимается, что эф- фект ИАРС обусловлен частичной ориентацией молекул ароматического растворителя вокруг биполярного центра молекулы растворенного вещества, причем эта ориентация обусловлена слабыми межмолекулярными взаимодействиями между молекулярными диполями растворенного вещества и молекулярными квадруполями растворителя [413]. Время жизни таких неустойчивых комплексов в шкале времени типичного эксперимента 51МР должно быть очень малым, и регистрируемый спектр ЯМР будет представлять собой усредненный спектр всех разнообразных комплексов. Точная стехиометрия и стереохимия этих нестабильных комплексов неизвестны, но в них, по-видимому, молекулы бензола обращены своей плоскостью к положительному концу молекулярного диполя растворенного вещества. Именно [c.480]

Фотохимическая реакция между простыми олефинами и бензолом протекает предпочтительно с образованием 1,3-циклоаддуктов [132]. Эти результаты были объяснены с использованием правил орбитальной симметрии [133]. Стереохимия олефина сохраняется в продуктах, например при реакции цис- и гранс-циклооктена или цис- или грйнс-бутена-2. С другой стороны, количество образующихся экзо- и эн(Зо-изомеров зависит от строения олефина. Во многих случаях преобладает эндо-изомер. Так, при реакции толуола с ч с-циклооктеном в качестве главного продукта образуется эндо-аддукт (139). Реакция выглядит таким образом, как если бы в ней [c.405]

В катализируемых кислотами реакциях присоединения новый заместитель редко вводится только по месту двойной связи, и реакция часто сопровождается миграцией двойной связи (или миграция предшествует реакции) и изменением стереохимии молекулы. Так, обычная реакция Фриделя—Крафтса между олеиновой кислотой (или ее эфиром, или нитрилом, или олеиловым спиртом) и бензолом или другим ароматическим соединением в присутствии хлорида алюминия приводит к смеси от 5- до 17-фенилоктадекано-вых кислот. [c.60]

В теоретической стереохимии атомы рассматриваются как бсфазмерные точки, и структура молекул описывается простран-сявенной труппой таких точек, которые образуют шестиугольник В случае бензола, прямую линию в случае ацетилена, тетраэдр в 1 -1178 5 [c.5]

Дополнительная координация воды у центрального атома в комплексах, где у металла не достигнуто его максимальное координационное число, может заметно изменять стереохимию и лабильность комплексов в водных растворах. Это особенно существенно у плоских квадратных комплексов (например, у [АиС14], [Р1С14 ), где дополнительная лабая координация двух молекул воды может приводить к искаженному октаэдрическому комплексу. Точно так же в растворе в пиридине плоские диамагнитные комплексы N (11) могут превращаться в октаэдрические парамагнитные соединения были изолированы кристаллические аддукты с двумя молекулами пиридина [25]. Даже в неполярных растворителях типа бензола, толуола или ксилолов происходит, по-видимому, превращение плоских комплексов N (11) в тетраэдрические. [c.107]

Концепция ароматичности, н в первую очередь, ароматического секстета электронов, была развита для то-го, чтобы отразить некоторые аспекты химического поведения определенного класса молекул, в особенности относящиеся к их реакционной способности. На язык электронных представлений она была впервые переведена в теориях химии ароматических молекул, развитых Ингольдом [1] и Робинсоном [2]. Позднее, около 1930 г., Хюккелем, Полингом и другими было показано соответствие этих теорий квантово-физическим представлениям об электронах. С тех пор, и все в большей степени, ароматичность ассоциировалась одновременно с физическими свойствами молекул (термохимической энергией резонанса, диамагнитной восприимчивостью) и с типично химическими свойствами, связанными с реакциями и реакционной способностью. Кроме того, теоретически предсказанная связь между делокализацией тс-электронов и ароматическими свойствами привела к осознанию того, что ароматичность можно ожидать во всех случаях, когда условия стереохимии, наличие пригодных для использования орбит и число электронов делают возможной делокализацию электронов в циклической системе. С этой точки зрения важен не тип атомов, участвующих в делокализованной системе, а тип орбит. Можно рассматривать 1,3, 5-триазин и боразол (ВзНзНб) как вещества, имеющие качественно тот же ароматический характер, что и бензол, хотя и слабо проявляющийся. Дальнейшее расширение понятия приводит к тому, что трополон (I) [3] можно рассматривать как ароматическую систему, а циклопентадиенильные кольца в ферроцене (И) как обладающие ароматичностью в результате образования комплекса. [c.31]

Стереохимия позволяет также объяснить наличие цис- и тракс-форм, выделенных в случае А -дигидро-, Д -тетрагидро- и гексагидротерефта-левы кислот. Что касается структурной формулы бензола, то наличие двойных связей было подтверждено и обратным переходом, постепенным окислением гидрофталевых кислот во фталевые. Однако для разрушения первой двойной связи [в бензоле и фталевых кислотах], как показывает опыт, необходимо преодолеть определенное сопротивление, которое не отмечается, например, при гидрировании алифатических ненасыщенных соединений. Когда первая степень гидрирования достигнута, переход к двум другим происходит в соответствии с правилами для алифатических производных. Изучая термохимически процесс гидрирования бензола и терефталевой кислоты, Штоман подтвердил выводы, полученные на основании химических данных. Все это наталкивало па мысль о том, что три двойные связи в формуле Кекуле не эквивалентны [обычным двойным связям]. Согласно Байеру, формула Армстронга и Клауса лучше [c.292]

Пока известен только один пример переноса алкильной группы от тетраалкил бората к карбонильной группе. 4-трет-Бутил-циклогексанон медленно реагирует с избытком (5 моль-экв) тетраметилбората (три дня в кипящем бензоле), дав ая продукт присоединения с выходом 48 % [29]. Стереохимия реакции та же, что и в случае других ат-комплексов, но бораты наименее реакционноспособны из всех изученных комплексов. Реакция с ацилхлоридами схема (12) идет гладко и приводит к кетонам без примеси третичного спирта [30, 31], поскольку бораты инертны по отношению к кетонам. [c.478]

Хотя подобные идеи высказывались и некоторыми другими исследователями (см., например, Kistiakowsky, 1936), общее значение этой новой области стереохимии было понято не сразу ( даже после интересной заметки Бэддли (Baddeley, 1939), который показал значение стерических факторов для понимания широкого круга физических и химических свойств сопряженных систем, имеющих различные типы сопряжения. Однако в настоящее время эта область стереохимии развилась настолько широко, что рассмотрение имеющихся многочисленных примеров в рамках настоящей главы не представляется возможным. Вообще составить исчерпывающий обзор по рассматриваемому вопросу чрезвычайно трудно, так как многие примеры описаны в старой литературе, а другие могут встретиться, например, в статьях о составе природных веществ или о свойствах красителей. Приводимые ниже примеры, иллюстрирующие те или иные принципы, выбраны главным образом из области производных бензола. [c.548]

В настоящее время я-комплексы рассматривают также как комплексы с переносом заряда или внешние комплексы. Для них разработана квантовомеханическая теория типов связи и стабильности [7]. Известно, что эти комплексы образуются между ароматическими соединениями и большой группой акцепторов электронов, таких, как галогены, смешанные галогены, галогеноводороды, ионы серебра, тетрацианэтилеп нельзя не упомянуть также о таких известных комплексах, как пикраты, комплексы с тринитро-бензолом и т. д. [8, 9]. Изучены их УФ-спектры, во многих случаях измерены константы диссоциации, вычислены изменения энтропии и энтальпии их образования. Те комплексы, которые представляют интерес как возможные промежуточные соединения в реакциях ароматического замещения, например комплексы с галогенами, обычно нестабильны и, за некоторым исключением, не были выделены в твердом состоянии. Их существование подтверждается изменениями в ультрафиолетовом спектре при смешении компонентов, измерениями растворимости, давления пара или иногда изменением температуры замерзания [8, 9]. Поскольку они в ка-кой-то степени могут служить моделью промежуточного соединения, их стереохимия представляет значительный интерес и важность. Среди различных предложенных моделей для ароматических комплексов с галогенами на основании изучения ИК-спектров [10] предполагается аксиальная модель (V). В ней два атома галогена размещаются на оси шестого [c.449]

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]

В отличце от перйодата окисление тетраацетатом свинца можно проводить в органических растворителях (уксусной кислоте, бензоле, хлороформе, пиридине), что позволяет применять этот метод для изучения производных углеводов, не растворимых в воде. Далее, для окисления перйодатом характерна большая чувствительность к особенностям структуры и стереохимии. [c.23]

Установление формулы бензола, создание стереохимии, успехи в области физической химии, появление хорошо оборудованных новых институтов, подготовка большого количества высококвалифицированных химиков, использование в промышленности химических процессов — все это привело в конце XIX —начале XX вв. к особенно бурному развитию органического синтеза. Назовем некоторые из главных достижений в этой области. А. Вюрц при действии щелочных металлов на алкилгалогепиды осуществил синтез ау ифатических углеводородов в 1862 г. Р. Фиттиг, применив принцип Вюрца для синтеза соединений ароматического ряда, получил гомологи бензола — алкилбензолы (синтез Вюрца—Фиттига). [c.154]

Дипольные моменты. Измерение дипольных моментов в стереохимии основано па сравнении экспериментальных данных с расчетом для различных предполагаемых геометрических моделей соответствующих молекул. Так, например, существование дипольного момента у молекул воды уже в 1924 г. было принято как указание на то, что связи О—Н в ней не лежат на одной прямой. Изучение дипольных моментов дигалогенэтиленов свидетельствовало в пользу традиционных формул строения этих молекул [18]. Определение дипольного момента ортодихлорбензола приводит к выводу о том, что бензол — правильный плоский шестиугольник [19]. При этом принимается, что дипольные моменты моно- и дихлорбензолов определяются полностью дипольными моментами связей С—С1. Однако уже это допущение не безупречно, так как в дипольный момент связи С—С1 в монохлорбензоле включается момент противоположной связи С—Н. В настоящее время старое представление о возможности строгой корреляции между дипольными моментами и геометрией молекул подвергается все более серьезному сомнению [20]. [c.179]

Для этого кроме субъективных причин, всегда присутствующих во всякой пристрастной критике,— существовали и объективные. Многие химики были убеждены на опыте доструктурных теорий, что новые взгляды не могут быть долговечными к этому присоединялось позитивистское отрицание таких гипотез, которые не могут быть проверены прямым наблюдением. Все эти причины методологического характера особенно ярко проявились в дискуссии вокруг теории химического строения [Б I, гл. IX]. Но и в самой органической химии накопилось немало фактов, которые не укладывались в рамки ни классической теории химического строения, ни стереохимии. Загадку представляло строение бензола, непонятным было поведение так называемых сопряженных систем, необъяснимо было различие в природе одноименных простых связей, которое никак не соответствовало изображению их одинаковыми отрезками прямой в области стереохимии отождествление, по Вант-Гоффу, атомов с материальными точками вступало в противоречие с моделью кратных связей. Все эти факты толкали умы химиков на [c.347]

Правило о сохранении геометрической конфигурации в реакциях электрофильного и радикального замещения у олефинового атома углерода было сформулировано на основании изучения обмена радикалами (см. гл. 1). Для галоид-демеркурирования одновременное исследование кинетики и стереохимии было проведено на примере Р-хлорвинилмер-курхлорида и стирилмеркурбромида . В качестве растворителей применялись как полярные (метанол, водный диоксан, ДМФ, ДМСО), так и неполярные (бензол, ССЦ), а в качестве добавок — иодистый кадмий и бромистый аммоний [c.178]

Развитие стереохимии кремния представило редкую возможность изучить стерический ход разрыва связи кремний — арил у атома кремния. Иборн и Стюард нашли, что бромирование оптически активного п-метоксифенилметил-а-нафтилфенилсилана бромом в бензоле и четыреххлористом углероде происходит на 92% с обращением конфигурации у атома кремния. В связи с трудностью выделения энантиомерного бромсилана для его идентификации проводилось восстановление Ь1А1Н4, которое, как известно, сопровождается инверсией. Осуществленный вальденовский цикл может быть представлен схемой [c.203]

В том же году Эрленмейер предложил формулы с двойными и тройными связями, а Кекуле — свою знаменитую формулу бензола. Обе эти работы послужили началом рас-прост ранения теории химического строения на непредельные и ароматические соединения. Успехи, достигнутые в обоих направлениях, были огромны. Достаточно сказать, что расшифровка химического строения ализарина, осуществленная немецкими химиками Гребе и Либерманом в 1868 г., позволила вскоре разработать технический метод его получения, что имело прямое влияние на экономику ряда государств. Но по мере изучения все большего и большего числа органических соединений возникали и трудности в объяснении некоторых фактов. Число изомеров иногда оказывалось большим, чем это можно было предвидеть по теории химического строения. Первая догадка о причине этого явления — при одинаковости химического сцроения физическая группировка атомов может быть различна — встречается у Марковникова еще в 1865 г. [13, стр. 100], но в разработанном виде эту мысль высказали почти одновременно в 1874 г. Вант Гофф в Голландии и Ле Бель во Франции. Эти работы послужили истоком для возникновения стереохимии — учения о црост-ранственном строении химических соединений. [c.199]