Изомерия влияние на свойства молекул

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]

Общая характеристика физических и химических свойств алканов. Физические, свойства. Как видно из табл. 4, первые четыре члена гомологического ряда алканов при обычных условиях—газообразные вещества соединения от С5 до С15 —жидкости, от С]6 и выше — твердые вещества. В гомологическом ряду алканов постепенно повышаются температуры кипения, плавления, а также относительная плотность. Это позволяет предвидеть свойства неизвестного члена ряда, основываясь на свойствах его соседей. Например, т. кип. гексана 68,8 °С, гептана 98,4 °С. Разница в составе на одну группу СНг приводит к повышению температуры кипения на 29,6°С (гомологическая разность температур кипения). Для октана на основании этого можно рассчитать т. кип. 98,4 - -+ 29,6 = 128 °С это примерно на 2°С отличается от экспериментально найденной. При таком расчете следует иметь в виду, что гомологическая разность температур кипения (как и влияние гомологии на все другие физические константы) не остается неизменной у высших членов ряда изменение состава на группу СНг относительно меньше влияет на свойства молекулы. Алканы с разветвленной цепью кипят при более низкой температуре, чем изомеры е нормальной цепью. [c.53]

А. М. Бутлеров, полностью отвергая утверждения о непознаваемости внутреннего строения частиц вещества, показал, что молекулы органических соединений не являются просто объединением атомов, непрерывно меняющих свое относительное расположение, но что молекулы каждого данного вида представляют сочетания атомов с определенным относительным расположением их (определенным сочетанием взаимных связей). Он показал, что молекулы, отличающиеся относительным расположением атомов, должны обладать некоторым различием в свойствах и образовывать различные вещества (явление изомерии)-, для каждого органического соединения можно установить одну (и только одну) рациональную формулу, и такие формулы отражают не только вид и число атомов, содержащихся в молекуле, но и их относительное расположение (взаимосвязь). При этом А. М. Бутлеров указывал на существование взаимного влияния атомов, связанных непосред-ственно между собой, а также атомов, связанных через промежуточные атомы. [c.56]

Циклоалканам присущи следующие особенности геометрическая изомерия молекул, способность к структурным превращениям в процессах нефтепереработки, положительное влияние на качество топливных и масляных дистиллятов, связь строения с генезисом и метаморфизмом нефтей. Физические свойства цикланов представлены в табл. 1.65 и 1.66. Температуры кипения и плотность цикланов выше температур кипения и плотности алканов с тем же числом атомов углерода в молекуле. Наличие заместителей снижает температуру плавления углеводорода и тем значительнее, чем меньше углеродных атомов содержит алкильный заместитель. [c.133]

В задачу статической стереохимии входит выяснение устойчивости конформационнЫх и конфигурационных состояний циклических систем, рассмотрение характерных особенностей их пространственного строения, выяснение влияния пространственного расположения заместителей на свойства молекулы в целом. Особенно большое значение для стереохимии циклических углеводородов имеет определение термодинамической устойчивости отдельных пространственных изомеров, так как из всех физикохимических показателей равновесная концентрация стереоизомеров наиболее тесно и однозначно связана с пространственным строением этих соединений. [c.7]

В докладе очень мало внимания уделено роли катализа и каталитических реакций в раскрытии взаимного влияния атомов. В тоже время катализ позволяет довольно полно раскрыть влияние заместителей иа свойства молекул, найти тонкие различия между цис- и транс-изомерами л даже подойти к асимметрическому синтезу. Одиако следует предостеречь от неправильного применения данных, полученных в кинетических опытах, в теории строения. [c.427]

Некоторые подмеченные закономерности в элементном составе органических соединений, генетические отношения их, а затем упомянутые выше явления изомерии естественно приводили к поискам и других путей их объяснения, к созданию теорий, которые позволили бы удовлетворительным образом объединить и систематизировать опытный материал. Все эти теории, в которых постулат о влиянии пространственной группировки атомов на свойства молекул, как правило, не выступал в явной форме на первый план, можно разделить на две группы. Исторически первые теории исходили из представления о ближайших составных частях органических соединений, называемых чаще всего радикалами. Эти теории уступили свое место теориям, в которых на первое место выдвигался тип соединений. [c.17]

В исследованиях академика А. Е. Фаворского, отличающихся большой теоретической заостренностью и изяществом эксперимента, разработаны изомерные превращения углеводородных и кислородсодержащих соединений, изучены явления равновесной изомерии, открыты многие новые замечательные синтетические реакции, раскрываются механизмы химических превращений, в частности механизмы молекулярных перегруппировок. В его работах решаются проблемы о взаимных влияниях в молекуле атомов и радикалов при перестройках молекул. Его живо интересуют вопросы о валентности и химическом сродстве, об устойчивости молекул, стереохимии. С поразительным искусством, на основании теории строения и глубокого понимания свойств органических молекул, он намечает новые превращения и подтверждает их на опыте. [c.68]

Влияние поворотной изомерии иа электрические и оптические свойства молекул [c.109]

Число валентных электронов и число связей в молекуле, так же как концентрация водорода, являются точными линейными обратными функциями молекулярного веса. Ряд свойств углеводородов с большей или с меньшей степенью приближения может быть также выражен линейными обратными функциями молекулярного веса. Для углеводородов нефти, где индексы а в формуле С Н2п а сравнительно невелики, где, кроме ароматических углеводородов, практически отсутствуют непредельные соединения с системой сопряженных двойных связей, число приближенных зависимостей свойств от обратного молекулярного веса довольно значительно. В первую очередь необходимо назвать теплоты образования, удельные рефракции, константы магнито-онтического вращения (константы Вреде), дисперсии показателей преломления. Такого же типа прямолинейную зависимость с большим разбросом точек для разных изомеров можно установить для плотности, показателя преломления и других свойств. В основе всех этих закономерностей лежит то, что ряд физикохимических свойств углеводородов в гомологических сериях определяется элементарным составом и общей энергией связей. Энергия связей зависит не только от их числа, но и от порядка. Здесь мы вступаем в область взаимного влияния атомов, вызывающего ряд отклонений от аддитивности, при попытках воспроизвести свойства молекулы из свойств составляющих ее атомов или имеющихся в ней классических валентных связей. Зависимость и состав свойств тем ближе к линейным, чем однороднее тип (и подтип) связей в рассматриваемом ряду соединений и чем ближе эти соединения к насыщенным. [c.40]

Такой же процесс может происходить и в органических молекулах, оказывая аналогичное влияние на температуру кипения. При сравнении этого физического свойства серии изомерных органических соединений можно увидеть, что у всех веществ, в состав которых входит группа ОН или ЫН, температура кипения значительно выше, чем у изомеров, лишенных этой характерной особенности (табл. 9.2 и 9.3). [c.176]

Расчетно-теоретическим способом можно получить многие химические и физические характеристики молекул, включая конформацион-ные свойства, барьеры внутреннего вращения, относительные устойчивости различных изомеров или же различных электронных состояний. Можно рассчитать также некоторые константы, относящиеся к электронным и колебательным спектрам, а также другие параметры. Мы рассмотрим только одну из возможных характеристик молекул-ее равновесную геометрию. На сегодняшний день высококачественные расчеты геометрического строения молекул, состоящих из относительно легких атомов, обладают такой же достоверностью, как и наилучшие экспериментальные данные. Однако следует иметь в виду, что расчеты дают нам равновесную геометрию, в то время как различные экспериментальные методы приводят к некоторой эффективной геометрии молекулы, усредненной по внутримолекулярным колебаниям. В зависимости от величины этих колебаний и от их влияния на строение молекулы равновесная и усредненная структуры могут различаться в разной степени. Результаты расчетов становятся менее достоверными, [c.308]

Более последовательное рассмотрение статистики системы с учетом реальных конформаций молекул позволило бы отразить влияние ближнего ориентационного порядка на термодинамические свойства и естественным образом принять во внимание изомерию цепи. Однако и в ее существующем виде модель пригодна для решения многочисленных задач расчета термодинамических свойств в практических целях. [c.325]

Структурная теория А.М. Бутлерова заложила основы для объяснения взаимного влияния атомов в молекуле. Однако за черточками-связями в структурных формулах химики XIX в. не могли предполагать наличие электронов. В частности, объясняя возможность существования структурных изомеров - соединений, имеющих одинаковый элементный состав, но различные структурные формулы и свойства, - теория Бутлерова не могла объяснить, почему тот или иной изомер обладает соответствующими свойствами. [c.43]

Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от моно- и дисахаридов — не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде, они представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов — крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев -СбНюОб-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала, и целлюлозы выражается общей формулой (СеНюОа) . Различие же в свойствах этих полисахаридов обусловлено пространственной изомерией образующих их моно-сахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-, а целлюлоза — /3-формы глюкозы. [c.582]

Зато заметное влияние на токсические свойства молекулы оказывает введение других ауксо-групп, именно нитро группы (в бензольное ядро) и циан-группы (в боковую цепь). Нитро-группа — N02 сильно увеличивает токсичность галоидных бензилов, особенно, будучи введена в орто-положение к боковой цепи. Так, и хлористый орто нитробензил (V, темп. пл. 48°), и его бромистый аналог, получающиеся обычно галоидированием нитротолуола или нитрованием галоидных бензилов — по силе лакримогенного действия в несколько раз превосходят соответствующие галоидные бензилы. Кроме того, галоидные нитробензилы обладают, даже в твердом состоянии, сильным кожным действием, вызывая зуд и пузыри. Благодаря этим качествам, хлористый о-нитробензил (с примесью пара-изомера) применялся в качестве боевого О. В. [c.42]

Когда, уже в первой половине XIX в., были открыты соединения, обладающие одинаковым составом, но различными свойствами, перед химиками встала задача объяснить это явление, названное изомерией (самый термин введен Берцелиусом в 1830 г.). Химики здесь сразу встали на неправильный путь. Уже Гей-Люссак в 1814 г. изомерию органических соединений (а изомерными он считал, например, сахар, камедь и крахмал) рассматривал как новое подтверждение того, что расположение атомов в соединении оказывает самое большое влияние на его свойства [7, с. 50]. И философско-атомистические представления еще со времен античных атомистов, делавших упор на величину и форму атомов, и господство в последующем механистического мировоззрения в науке [8], и кристаллографические аналогии — все это наталкивало мысль на то, чтобы пространственное расположение атомов (по аналогии с планетарной системой или зданием, построенным из кирпичей) считать фактором, преимущественно определяющим свойства молекул. Вот как Гмелин, автор одного из наиболее фундаментальных руководств по химии, формулировал эту проблему в 1848 г. каждый атомист должен согласиться, что атомы. .. в силу своего сродства — по возможности сближаются друг с другом и таким образом создают более или менее правильные в большинстве случаев телесные фигуры поэтому представляется чрезвычайно важным со сколь возможной правдоподобностью определить это расположение, ввиду того, что в таком случае может быть пролит свет на форму кристаллов, изомерию и другие соотношения, и только таким образом может быть выработано правильное воззрение на конституцию органических соединений [9, с. 28—29]. Никакого, однако, правдоподобного представления о действительном расположении атомов химики не могли составить [c.17]

Браун [28], изучая реакцию замещения в толуоле, ввел понятие о существовании различной активности у атакующих частиц, от которой завибит соотношение образующихся изомеров. Это соотношение часто идет в разрез с ориентацией, определяемой уже имеющимися заместителями. В зависимости от природы атакующего агента молекулы некоторых веществ могут проявлять или электронодонорные, или электроноакцепторные свойства. Обычно такое проявление взаимного влияния атомов, которое сказывается на способности к перераспределению электронной плотности, происходит в момент химической реакции и называется динамическим. Динамическое влияние в молекуле Передается теми же способами, что и статическое, т. е. по цепи простых связей — как индукционное влияние — и по сопряженной цепи — как эффект сопряжения (электромерный эффект). [c.102]

Когда, уже в первой половине XIX в., были открыты соединения, обладающие одинаковым составом, но различными свойствами, перед химиками встала задача объяснить это явление, названное изомерией (самый термин введен Берцелиусом в 1830 г.). Химики здесь сразу встали на неправильный путь. Уже Гей-Люссак в 1814 г. изомерию органических соединений (а изомерными он считал, например, сахар, камедь и крахмал) рассматривал как новое подтверждение того, что расположение атомов в соединении оказывает самое большое влияние на его свойства [7, с. 50]. И философско-атомистические представления еще со времен античных атомистов, делавших упор на величину и форму атомов, и господство в последующем механистического мировоззрения в науке [8], и кристаллографические аналогии — все это наталкивало мысль на то, чтобы пространственное расположение атомов (по аналогии с планетарной системой или зданием, построенным из кирпичей) считать фактором, преимущественно определяющим свойства молекул. Вот как Гмелин, автор одного из наиболее фундаментальных руководств по химии, формулировал эту проблему в 1848 г. каждый атомист должен согласиться, что атомы. .. в силу своего сродства — по возможности сближаются друг с другом и таким образом создают более или менее правильные в большинстве случаев телесные фигуры поэтому [c.17]

Хотя формулы химического отроения в определении Бутлерова уже встречались в работах Кекуле и Купера, а затем и Лошмидта, однако само понятие химического строения стало важнейшей составной частью теории только тогда, когда был поставлен вопрос о возможности связать химическое строение со свойствами молекул. Это и было сделано Бутлеровым в его теории химического строения, в которой положение о зависимости между химическим строением и свойствами молекул является отличающим его теорию от всех остальных и занимающим в ней центральное место. Формулировка этого основного положения теории химического строения содержит у Бутлерова одновременно и отказ от традиционной точки зрения Известное правило, гласящее, что натура сложной частицы определяется натурой, количеством и расположением элементарных составных частей, я считал бы возможным покамест изменить следующим образом химическая натура сложной частицы определя- етпся натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением [24, с. 70]. Здесь натура — свойства, сложная частица — молекула, элементарные составные части — атомы. Постулированная таким образом зависимость между химическими свойствами и химическим строением молекул открывала возможность для определения строения молекул химическим путем и заключения о химических свойствах молекул по их химическому строению. Это положение никак не вытекает из учения о валентности и химической связи и поэтому представляет собою новый принцип, из которого следует ряд фундаментальных выводов. Из него, в частности, вытекает объяснение изомерии различием химического строения изомеров из него следует, хотя и не так очевидно, что различие единиц сродства многовалентного элемента условливается , по выражению Бутлерова (1862), влиянием других атомов, [c.33]

Кроме влияния трансрасположенных лигандов на свойства внутрисферных протонсодержащих молекул А. А. Гринбергом с сотрудниками было выявлено влияние лигандов, находящихся в г ис-положении к диссоциирующей молекуле [321]. 13 частности, было установлено, что внутрисферная молекула пиридина приводит к усилению кислотных свойств молекул воды в комплексных соединениях нлатины(И) [321, 324] и молекул аммиака в комплексных соединениях платины(1У) [325—328]. А. И. Стеценко систематизировала информацию о влиянии лигандов в цис- и транс-положепии на кислотные свойства комплексов платины и убедительно показала, что при замене молекулы аммиака на другие лиганды кислотные свойства комплексов цис- и транс-[1 1 2 изменяются в одном направлении, усиливаются или ослабляются [329]. Однако изменение кислотных свойств 1 ис-изомера, как правило, происходит в большей степени. [c.111]

Интересно подчеркнуть, что вычисленный дипольный момент совпал с экспериментально найденным лишь для ж-изомера и что только лишь для i-H30Mepa экспериментально найденная темаература кипения совпала с вычисленной по принцийу аддитивности, без введения поправочного коэффициента на влияние взаимодействия заместителей между собою. Вероятно, что, только лишь находясь в мета-положении, аминогруппы не изменяют друг друга, в о- и /г-изомерах аминогруппы находятся в несколько измененном состоянии, которое и накладывает свой отпечаток на свойства молекулы вообш,е и на температуру кипения, в частности. [c.1503]

Из полученных значений энтропии образования должна быть вычтена величина R In сг, отражающая влияние степени симметрии молекулы. При этом число симметрии а определяют, рассматривая молекулу данного соединения как жесткий ротатор без внутреннего вращения, так как в инкременты группы СНз, предложенные в этой работе, уже включен эффект внутренней симметрии этой группы (при а = 3). Поэтому число симметрии, например, 2-метил-бутана следует принять равным единице, а этана — двум. При расчете свойств углеводородов, обладающих оптической изомерией к значениям энтропии образования следует прибавить R In 2, отра жая этим соответствующее увеличение числа возможных ориента ций. Инкременты энтропии образования включают влияние стес ненного внутреннего вращения в молекулах. Точность результатов получаемых по этому методу расчета, обычно сравнительно высо кая, и ошибка не превышает 0,5 ккал/К для AЯf и 1,0 кал/(К-моль) для AS°f. Метод Соудерса, Мэтьюза и Харда был широко использован для углеводородов при составлении справочника [c.264]

Нетрудно заметить, что эти модели невозможно совместить в пространстве они построены зеркально и отображают пространс гвенную конфигурацию молекул двух различных веществ (в данном примере молочных кислот), отличающихся некоторыми физическими, а главным обра зом, биологическими свойствами. Такая изомерия называется зеркальной стереоизомерией, а соответствующие изомеры зеркальными изомерами. Стереончомеры с асимметрическими атомами, в том числе и зеркальные, различаются по оптическим свойствам, а именно по влиянию на пропускаемый через них поляризованный свет поэтому их называют также оптическими изомерами. Различие в пространственном строении зеркальных изомеров может быть представлено и при помощи структурных формул, в которых показано различное расположение атомных групп при асимметрическом атоме например, для приведенных на рис. 29.11 зеркальных изомеров молочной кислоты [c.557]

Стереохимия — это синтез представлений о химическом строении и пространственном сорасположении атомов в молекулах. Н поскольку такой синтез обогатил понятие структуры молекул новым содержанием, включив в него представления о формировании свойств вещества под влиянием тажих стереохимических факторов, как зеркальная изомерия, цис—грамс-расположение, эффекты свободного и заторможенного вращения вокруг С—С-связи, трансаннулярные эффекты и т. д., появление стереохимии означало подъем всей структурной химии органических соединений на новый уровень. [c.89]

В 1861 г. в своем основополагающем докладе О химическом строении веществ А. М. Бутлеров ставил задачу выяснить, какое взаимное влияние могут оказывать два атома, находящиеся внутри одной и той же химической частицы, но химически не действующие непосредственно друг па друга . Оп указывал па перавноцениость единиц сродства, объясняемую взаимным влия-пием атомов, составляющих молекулу органического соединения. В 1862 г. А. М. Бутлеров писал ...говоря о различии единиц сродства, нельзя не указать на то влияние, которое оказывает на свойство одних единиц сродства натура паев (т. е. природа атомов.—/О. С.), связывающих другие единицы, и необходимо даже прибавить, что различие, быть может, условливается этим влиянием В статье О различных обт ясненпях некоторых случаев изомерии (1864) он развил мысль о взаимном влиянии атомов, входящих в состав данной молекулы ...элементарные атомы, находящиеся внутри молекулы, могут взаимно влиять иа химический характер друг друга, не будучи ири )том соединены непосредственно Различное распределение сродства по связям [c.201]

Расчеты, приведенные в предыдущей главе, показывают, что энергия дипольного взаимодействия между полярными молекулами мала. Дипольные взаимодействия между молекулами не могут иметь существенного влияния на свойства жидких систем. Экспериментальные данные о свойствах жидкостей, содержащих полярные молекулы, на первый взгляд, противоречат этому заключению. В табл. 2 сопоставлены свойства трех пар жидкостей /пранс-дихлорэтилена с г ис-ди хлорэти-леном транс-дибромэтилена с цис-тбромэтиленом бензола с пиридином. В каждой из этих трех пар одна жидкость состоит из полярных молекул, а другая из неполярных. Первые две пары жидкостей состоят из молекул-изомеров. Молекулы бензола и пиридина имеют почти одинаковую молекулярную массу и одинаковое число электронов они близки по форме и межядерным расстояниям. Из табл. 2 следует, что при прочих сходных условиях полярность молекул сочетается с более вы- [c.36]

Под внешними степенями свободы понимают поступательное и вращательное движение молекулы как делого, а также внутреннее врашеиие. Заторможенное внутреннее вращение может быть пред ставлено как наложение крутильных колебаний на последовательность переходов между различными состояниями вращательных изомеров 2 . Если первое движение можно отнести к внутренне.му, то Второе — это внешнее движение, на которое оказывает влияние плот11ость упаковки молекул, а следовательно, объем жидкости. Внутренние свойства жидкостей зависят от температуры, внешние— от температуры и объема. [c.401]

Из физических свойств ясно, что положение замещающего атома фтора имеет небольшое влияние, так как по физическим свойствам изомеры мало отличаются. Из этого не следует, что фторирование идет случайно в действительносхи фтор вступает в группы где нет вод ода, и стремится образовать асимметрические сое-диненд я Присутствие фтора оказывает заметный "стабилизирующий эффект на всю молекулу, и это стабилизирующее действие особенно повышается, если два атомг фтора стоят у одного углеродного атома. Физиологиче- [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология