Водородная связь и классификация растворителей

Во время этого процесса вновь прибавляемые молекулы должны разрушать существующие ассоциации растворителя. Чем сильнее водородные связи в растворителе, тем труднее происходит образование новых ассоциаций и тем хуже растворимость. Этот принцип положен в основу подразделения жидкостей на пять классов [251, дающего возможность предсказать, как будет изменяться растворимость соединений по отношению к идеальной растворимости, характеризуемой законом Рауля. Эта классификация представлена в табл. 1-1. Поведение соединений разных классов при смешивании показано в табл. 1-2. [c.13]

В целях удобства нужно иметь также общую классификацию растворенных веществ, и имеющиеся экспериментальные данные показывают, что их удобнее всего классифицировать на способные и не способные образовывать водородные связи с растворителем. Сама по себе полярность связей не является главным фактором в связи с вопросом о растворимости в той степени, как это имеет место по отношению к температурам плавления и кипения. Третьим решающим параметром является температура, и в общем случае (хотя и не всегда), справедливо, что увеличение температуры способствует растворению, поскольку увеличение кинетической энергии частиц растворенного вещества в кристалле и частиц растворителя помогает преодолеть соответствующие силы сцепления между частицами одного сорта. Однако при этом также ослабляются силы сцепления между частицами растворенного [c.127]

Кейлеманс [26] приводит следующую классификацию растворителей к I классу относятся вещества, молекулы которых образуют трехмерную сетку из водородных связей. Во И классе веществ молекулы обладают активными водородными атомами и сильно электроноакцепторными атомами. К П1 классу отнесены вещества, молекулы которых имеют только электроноакцепторные атомы, В IV классе молекулы веществ содержат активные водородные атомы с ничтожно малыми диполями. Наконец, к V классу отнесены вещества, молекулы которых не обладают функциональными группами. [c.172]

Классификация растворителей по их способности к образованию водородных связей [c.221]

Сильные водородные связи придают аммиаку диполярный характер, вследствие чего в нем облегчается образование заряженных частиц типа катионов, а также радикал-анионов, анионов и дианионов. Известно, что катионы сольватированы как в протонных, так и в диполярных апротонных растворителях, но по способности соль-ватировать анион эти два типа растворителей заметно различаются. И хотя формально по классификации Паркера аммиак относится к протонным растворителям, значительно большая его способность, чем, например, гидроксилсодержащих растворителей, сольватиро-вать анионные реагенты позволяет считать его, по существу, апро-тонным растворителем. Важно также то, что протонироваться аммиаком могут лишь относительно основные анионные частицы. В случае необходимости кислотность среды может быть увеличена добавлением соединений - доноров протонов, таких как кислые углеводороды, спирты или вода. Все это создает основу для проведения в аммиаке реакций, в которых важную роль играют интермедиаты анионного типа. [c.168]

Иногда по компонентному составу экстрактивные вещества древесины подразделяют на три группы алифатические соединения терпены и терпеноиды фенольные соединения. Эти группы соединений отличаются своими свойствами и локализацией в древесине. Алифатические соединения, терпены и терпеноиды экстрагируются малополярными растворителями, тогда как для фенольных соединений требуются полярные органические растворители, способные образовывать водородные связи. Алифатические соединения концентрируются главным образом в лучевой и древесной паренхиме, фенольные соединения - в ядровой древесине, а терпены и терпеноиды (в основном монотерпены и смоляные кислоты) - в смоляных ходах. Фактически при такой классификации не учитьшаются соединения, извлекаемые из древесины только водой и не растворимые в органических растворителях. [c.497]

Для характеристики химических реакций в неводных растворах, как правило, применяют как классификацию Бренстеда, так и Льюиса. По специфическому взаимодействию растворителя с анионами и катионами Д. Паркер [12] предлагает делить растворители на диполярные апротонные и протонные. Протонные растворители способны образовывать водородные связи с ионами растворенного вещества, в го время как диполярные апротонные растворители таких связей не образуют. Поэтому процессы сольватации ионов в таких растворителях существенно отличаются. [c.6]

Предложенная Паркером классификация растворителей основана на специфическом взаимодействии растворителя с растворенным веществом. При этом различают диполярные апротонные, диполярные протонные и аполярные апротонные растворители. Диполярные апротонные растворители — это растворители с высокой диэлектрической проницаемостью. (е> 15) и большими дипольными моментами (ц> 2,50), для них характерно отсутствие атомов водорода для образования водородных связей. К этой группе растворителей относят кетоны, нитрилы, диметилсульфоксид, диметилформамид. и др. Ацетонитрил, например, проявляет кислотные свойства по отношению к такому слабому в воде основанию, как а-пико-лин (/Св = 9,3-Ю ), и основные свойства по отношению к кислотам Льюиса, но кислотно-основные свойства ацетонитрила связаны с полярным характером его молекул [c.32]

Решение. В соответствии с классификацией жидкостей по способности образовывать водородные связи ацетон относится к классу П1, а вода — к классу I (см. стр. 128). Можно ожидать, что водные растворы ацетона будут иметь положительные отклонения от закона Рауля (табл. 8). Следовательно, для того чтобы коэффициенты распределения были наибольшими, растворы ацетона в экстрагенте должны иметь отрицательные отклонения от закона Рауля. Из табл. 8 следует, что жидкости, относящиеся к классу IV, должны обеспечивать высокие коэффициенты распределения. Галоидоуглеводороды (класс V) также можно использовать в качестве экстрагентов, так как их смеси с ацетоном в худшем случае будут характеризоваться очень слабыми положительными отклонениями. Величины коэффициентов распределения для ряда растворителей приведены ниже [c.133]

Свойства, которые можно поставить в соответствие с видоизмененной классификацией по Паркеру (табл. 2.2), приведены в табл. 2.5. Протонные растворители характеризуются умеренными дипольными моментами, но высокими диэлектрическими проницаемостями вследствие ассоциации при участии водородных связей, которая превращает малые диполи в большие, например [c.225]

Вариант ИК-спектроскопии, описанный Луком (3), представляет собой эффективное средство для количественного определения концентрации воды вблизи свободных и образовавших водородные связи ОН-групп. Интересные результаты получены для множества систем. К таким системам относятся растворы солей, смеси воды с органическими растворителями и системы, в которых появляются эффекты, обусловленные наличием границы раздела фаз. Рассмотрены также гидратация органических молекул и диффузия в полимерных субстратах. На основании этих исследований Лук дает следующую классификацию [c.9]

Приведенное выше четкое разделение основано на различном влиянии этих двух типов растворителей на скорость определенных реакций в связи с влиянием водородной связи на взаимодействие растворитель — растворенное вещество [13]. Такая классификация в целом хорошо согласуется с кислотно-основной концепцией Пирсона. Протонные растворители являются жесткими по своей природе, и они сольватируют малые анионы с образованием прочных Н-связей, в то время как диполярные апротонные растворители имеют мягкий [c.15]

Одна из классификаций (таблица 1) основана на способности молекул растворителей образовывать водородные связи, здесь различают 5 классов растворителей (24). [c.7]

Классификация растворителей по способности образовывать водородные связи [c.7]

Как отмечалось выше (см. стр. 21), экстрагенты можно классифицировать по их способности образовывать водородные связи. Эта классификация полезна и удобна еще и тем, что порядок величин констант распределения данного фенола оказывается различным при экстракции фенола растворителями разных классов, [c.96]

Принятая в табл. II1-2 классификация систем соответствует условиям газохроматографического эксперимента и не годится для любых физико-химических исследований растворов. Во-первых, предполагается, что растворы настолько разбавлены, что возможность самоассоциации хроматографируемых соединений класса АВ (см. табл. ИМ) полностью исключена и, во-вторых, не учитываются водородные связи (как и другие взаимодействия) самого растворен ного вещества в чистом конденсированном состоянии. Поэтому каждый класс систем определяется только взаимодействием растворяемого вещества с растворителем, а в один класс объединяются несколько различных парных комбинаций соединений с кислотноосновными функциями (I и III классы табл. II1-2). [c.127]

Молекулы многих растворителей участвуют в сольватации посредством образования водородной (Н-) связи. В соответствии с этим предложена классификация растворителей по их способности к образованию Н-связи [73, с. 221]. [c.34]

Что же касается общетеоретических вопросов, то при описании многих тем школьного курса химии учение о периодичности позволяет глубже раскрыть их содержание. Так, при изучении водных растворов следует обратить внимание на свойства растворителя (вода) и свойства растворяемых веществ (типы связи, строение молекулы, степени окисления), которые определяют такое свойство веществ, как их растворимость, поведение в воде (электролитическая диссоциация, гидролиз, окисление—восстановление). При описании состава химических соединений следует обратить внимание на взаимосвязь классификации соединений по составу с положением элементов в системе (совокупность свободных атомов, номер группы и периода). Это дает возможность устанавливать связи между разными классами соединений (оксиды, фториды, хлориды, гидриды, интерметаллиды) и видеть особенности каждого из них по составу (насыщенные или ненасыщенные молекулы), по агрегатному состоянию и строению (водородные соединения неметаллов, как правило, газообразны при обычных условиях, гидриды типичных металлов — ионные кристаллы) и т. п. [c.71]

На основе проводимости хлороводорода Яиц и Данилюк [11] разделили все растворители на группы нивелирующих и дифференцирующих растворителей. В первую группу входит, например, метанол, а во вторую - ацетонитрил, диметилсульфоксид и нитробензол. Согласно представлениям Паркера [14], такая классификация основана в действительности на различной степени сольватации анионов этими растворителями. Вследствие способности к образованию водородной связи нивелируюшие растворители сильно сольватируют преимущественно малые анионы, например хлорид-ионы, способствуя тем самым диссоциации хлороводорода. Дифференцирующие растворители, напротив, не образуют водородных связей, а потому их анионсольватирую-щее влияние невелико. В растворителях подобного рода степень диссоциации хлороводорода зависит от диэлектрической проницаемости и от способности растворителя к сольватации протонов. [c.16]

Рассмотрим оценки, сделанные опытным проявлениям молекулярных свойств ангиотензина II и попытаемся составить общее представление о характерных особенностях структурной организации гормона, а затем qpasHHTb его с представлением, следующим из теоретического анализа. Противоречивыми оказались первые же исследования структуры ангиотензина II методом диализа на тонких пленках. В одних работах [33, 34] сделан вывод о том, что молекула гормона в растворе имеет одну компактную форму, а в другой [8] предположено наличие конформационного равновесия двух форм. Не менее противоречивы выводы разных авторов из кинетических данных по изотопному замещению протона в водородных связях ангиотензина II. Г. Шерага и соавт. [15] отмечают одинаковую скорость обмена всех амидных протонов и делают вывод о том, что конформационное состояние гормона отвечает статистическому клубку. Р. Ленкинский и соавт. [35] отмечают аномально низкую скорость обмена амидного протона His , а М. Принтц и соавт. [24, 36] выделяют по этой же причине остатка VaP и VaP. В работе [25] амидные протоны разделены по скорости обмена на три группы, причем к группе с наибольшими скоростями отнесены протоны Asp и Arg . В классификации, предложенной Г. Маршаллом [37], все обменивающиеся протоны разделены на четыре группы. К одной группе отнесены амидные протоны всех остатков ангиотензина II, за исключением Asp и Phe , имеющие, согласно сообщению [37], одинаковую скорость обмена. По значениям констант диссоциации ионогенных групп гормона, полученных потенциометрическим титрованием [9] и с помощью спектров ЯМР и КД [38], сделан вывод о сближенности N- и С-концевых групп пептидной цепи, допускающей их взаимодействие. Расстояние между группами значительно меньше соответствующего расстояния в случае пребывания ангиотензина в состоянии статистического клубка. В работе [38], кроме того, предположено, что все ионогенные группы доступны растворителю, а имидазольное кольцо остатка [c.279]

Организованная определённым образом во вторичную структуру молекула белка затем укладывается в компактную, плотную структуру, назьшаемую третичной структурой белка. В её образовании участвуют как регулярные (спирализованные или р-складчатые), так и аморфные участки полипептидной цепи. В некоторой степени третичная структура белков отражена в системе классификации белков, основанной на их растворимости в водных средах и являющейся более ранней по сравнению с уже уттоминавшейся системой деления белков по продуктам их гидролиза (см. с. 66). В этом варианте классификации различают глобулярные белки, растворимые в воде и водных растворах кислот, оснований и солей, и фибриллярные белки, нерастворимые в этих растворителях. Третичная структура фибриллярных белков характеризуется нитевидностью (лат. fibrilla - волоконце), длина молекул этих белков в сотни раз больше их диаметра, что обусловлено параллельной (или анти-параллельной) ориентацией их цепей. Цепи фибриллярных белков группируются друг около друга в виде протяжённых пучков и отличаются очень большим числом межцепочечных водородных связей. Такие молекулы нерастворимы в воде, так как растворение требует высоких энергетических затрат на разрьш водородных связей, и очень прочны, поэтому они являются основным строительным материалом живых тканей (например кератины, коллаген, эластин, миозин, фиброин и пр.). [c.70]

Ковалентный вклад во взаимодействие между ионом и растворителем определяется обобщенным кислотно-основным (Донорно-акцеп-торным) взаимодействием в соответствии с классификацией по Гутману и Линдквисту [392] (табл. 2.2). Сюда относятся водородные связи, причем акцептор электрона является донором протона, частично отдающим свой протон в комплексы иона с растворителем S— Н... А и S.. . Н -С+. Устойчивость первого комплекса зависит от кислотности по Бренстеду растворителя SH, а устойчивость второго - от основности S. Для ряда растворителей с одинаковой кислотной функциональной группой логарифм константы образования комплекса S - Н. . . А может быть линейной функцией рК растворителя. Аналогичным образом связана устойчивость комплекса S. . . Н — С + с основностью S (см. разд. 4.Е). рКа растворителей известны в литературе [8, 29, 39а, 122]. Теплота протонирования фторсульфоновой кислоты (Д// ) хорошо коррелирует с рКа и известна для слабых оснований [39а]. Для широкого ряда растворителей имеются два способа оценки основности водородной связи (из равенства рХнв и логарифма константы образования и из теплот образования комплекса А -Н. .. В) (разд. 4.Е) [39а, 786]. Не только бренстедовские кислотные катионы СН+, но и льюисовские кислотные катионы С+ могут участвовать в донорно-акцепторном комплексообразовании с растворителем. Кроме кислород- и азотсодержащих соединений - обычных доноров электронов - галогены также могут выступать в качестве донорных атомов относительно некоторых катионов, например, в таких соединениях, как NO 1 [390]. Равновесие процессов образования донорно-акцепторных комплексов в растворах льюисовских кислот не коррелируют с основностью по Бренстеду (pKhs) или рК н ) основных растворителей S. Была установлена шкала основности по Льюису (донорные числа, табл. 2.3), где за стандартный акцептор принят Sb 15 [389]. [c.222]

Фосфорильная связь является хорошим акцептором протонов, и vP=0 более чувствительна к влиянию растворителей, чем v =0. Ряд авторов исследовали эффективность Р=0 в качестве донора электронов и ее изменение при изменении заместителей. Хенсон и Боук [79] измерили увеличение интенсивности полос валентных колебаний СН хлороформа, метиленхлорида и других растворителей при ассоциации с фосфорильными группами. Это увеличение интенсивности было использовано в качестве показателя силы ассоциации с предположением, что интенсивность должна возрастать по мере увеличения силы водородных связей. Эти авторы дают следующую классификацию донорных свойств ряда соединений различных классов [c.227]

Говоря о возможностях электронной спектроскопии для получения информации о водородной связи в нормальном электронном состоянии, следует подчеркнуть, что данные, которые могут быть получены на основании изучения электронных спектров, не дублируют, а в ряде-случаев дополняют результаты, относящиеся к колебательным спектрам. Так, при исследовании водородной связи по электронным спектрам поглощения обычно удается провести измерения в значительно более широком интервале концентраций, чем при работе на инфракрасных полосах поглощения. В ультрафиолетовой области можно использовать очень большие толщины слоев очень разбавленных растворов благодаря хорошей прозрачности ряда растворителей и высоким значениям коэффициента экстинкции разрешенных переходов. Например, при работе с сорбиновой, коричной и бензойной кислотами в инфракрасной области удается использовать интервал концентраций лишь от до 10 3 моль1л, а в ультрафиолетовой — от Ю до 10 мольЦ [5]. Исследование водородной связи по электронным спектрам поглощения нередко бывает полезным для классификации электронных переходов (см. гл. 1.4). [c.219]

Роузер [16а] рассмотрел классификацию растворителей на основании их склонности к образованию водородных связей и наличия кислотных или основных групп и привел примеры действия растворителей разных типов. Он разделил растворители на шесть классов 1) не образующие водородных связей (углеводороды) 2) растворители, функционирующие при образовании водородных связей как в качестве доноров, так и в качестве акцепторов протонов (вода, спирты, амины, карбоновые кислоты, амиды и пр.) 3) растворители, играющие при образовании водородной связи роль только доноров протонов (хлороформ) 4) растворители, участвующие в водородной связи только как акцепторы протонов (альдегиды, кетоны, простые и сложные эфиры, нитросоединения и пр.) 5) кислоты (доноры — перенос- [c.125]

Классификация, предложенная Эвеллом и сотр. [3], основана на способности молекул растворителей образовывать водородные связи. Согласно этой классификации различают пять классов растворителей (табл. 1.1). [c.7]

Различия в скоростях обмена водорода в связях с атомами, имеющими неодинаковое строение электронной оболочки, обычно достаточно заметные, когда реагентом является амфотерный растворитель, чаще всего совершенно стираются, если ис-пользуют растворители и катализаторы, являющиеся сильными основаниями или сильными кислотами, как, например, раствор KNDa в жидком NDa, АШгд в жидком DBr или BFg в жидком DF (см. раздел II). Согласно А. И. Бродскому [38, 39, 41], для классификации реакций водородного обмена имеет значение не сама по себе скорость обменной реакции, а зависимость [c.359]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология