Органические соединения пространственное строение

ПОЛЯРИМЕТРИЯ — метод физикохимического исследования, основанный на измерении вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами. Чаще всего такими веществами являются органические соединения с асимметрическим атомом углерода. Измерения производят с помощью поляриметров — оптических приборов, в которых луч света последовательно проходит через систему двух поляризующих призм. Благодаря пропорциональности, существующей между углом вращения и концентрацией оптически активного вешества, поляриметрические измерения используют для количественного определения оптически активного вещества. П. является основным методом контроля в сахарной промышленности по величине угла вращения определяют содержание сахара в растворе. Методы П. используются также для анализа эфирных масел, алкалоидов, антибиотиков и др. Большое значение имеет поляриметрический метод исследования в органической химии, где на основании определения знака и величины вращения плоскости поляризации можно судить о химическом строении и пространственной конфигурации соединения, делать выводы о механизме реакций и др. Для этого в последнее время особенно успешно используется спектрополяри-метрия. [c.201]

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер (1835—1917) использовал в 1885 г. идею трехмерного строения молекул для изображения пространственного строения циклических соединений (в виде плоских колец). Если четыре связи атомов углерода направлены к четырем углам тетраэдра, то угол между любыми двумя связями составляет 109°28. Байер утверждал, что в любом органическом соединении атомы располагаются, как правило, так, что углы между связями атома углерода примерно соответствуют приведенному значению. Если же по какой-либо причине угол меняется, то атом оказывается в напряженном состоянии. [c.90]

Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. К ним принадлежат также многие элементоорганические соединения, связывающие воедино ранее разобщенные неорганическую химию и органическую химию. Многие комплексные соединения — витамин В12, гемоглобин, хлорофилл и другие — играют большую роль в физиологических и биохимических процессах. Исследование свойств и пространственного строения комплексных соединений оказалось чрезвычайно плодотворным для кристаллохимии, изучающей зависимость физико-химических свойств веществ от структуры образуемых ими кристаллов, и породило новые представления о природе химической связи. К ценным результатам привело применение комплексных соединений и в аналитической химии. [c.354]

Органические соединения остальных переходных элементов. Переходные элементы остальных (кроме ПБ) побочных подгрупп периодической системы в проявляемых их атомами степенях окисления имеют незавершенные электронные -подоболочки предвнешнего уровня. Поэтому, наряду с образованием ординарной полярной ковалентной связи с углеродом за счет вклада внешних з- и р-орбиталей, они способны образовывать совершенно иные по строению и свойствам соединения за счет участия ( -орбиталей. В таких соединениях металл можно так же, как и соединения магния, бора, алюминия (см. выше), считать координационно ненасыщенным. Данная ненасыщенность металла теперь определяется наличием вакантных орбиталей не только на внешнем, но и на втором снаружи энергетических уровнях его атома. Природа вакантных орбиталей атома переходного элемента также отличается от орбиталей в- и р-элементов. Симметрия и пространственная протяженность -орбиталей переходного элемента позволяет им эффективно перекрываться с орбиталями большего числа атомов и удаленных на большее расстояние от металла, чем это возможно для з-или р-элемента. Поэтому часто органические соединения переходных металлов являются комплексными. С примерами таких комплексных элементоорганических соединений мы уже встречались ферроцен, дибензолхром, хелаты и др. (разд. 13.4). [c.599]

ЭЛЕКТРОННОЕ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.30]

Еще будучи студентом третьего курса, В. С. Гутыри под руководством доцента Е. Познера участвовал в научно-исследовательских работах лаборатории количественного анализа АКИМ им. М. А. Азизбекова. Первая его публикация посвящена применению газообразного аммиака для количественного определения алюминия (1932 г.). Позднее он занимался изучением строения органических соединений, что нашло отражение в ряде статей, посвященных вопросам пространственных форм углеродного тетраэдра, строения молекулы бензола, структуры поливалентных связей, зависимости структурных констант молекулярной рефракции и парахора от характера связей. [c.4]

Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. К ним принадле- кат также многие металлорганические соединения (стр. 465), связывающие воедино ранее разобщенные неорганическую химию и органическую химию. Многие комплексные соединения — витамин В)2, гемоглобин, хлорофилл и другие — играют большую роль в физиологических и биохимических процессах. Исследование свойств и пространственного строения комплексных соединений оказалось чрезвычайно плодотворным для кристаллохимии, [c.582]

Изомерия комплексных соединений. Среди комплексных соединений, так же как и среди органических веществ, широко распространено явление изомерии. Изучение изомерии комплексов впервые позволило установить их пространственное строение. [c.118]

Полимерными соединениями, или полимерами, называют вещества, молекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев одинаковой структуры. Элементарные структурные звенья соединены между собой ковалентными связями в длинные цепи линейного или разветвленного строения или же образуют эластичные или жесткие пространственные решетки. Своеобразно построенные, гигантские по размерам молекулы полимерных соединений обычно называют макромолекулами. Основная цепь макромолекул органических полимеров состоит из атомов углерода, иногда с чередованием атомов кислорода, серы, азота, фосфора. В макромолекуляр-ную цепь могут быть введены атомы кремния, титана, алюминия и других элементов, не содержащихся в природных органических соединениях. [c.9]

В 1874 г. Ле Бель и Вант-Гофф независимо друг от друга прищли к заключению, что оптическая изомерия обусловлена различным пространственным строением молекул обоих антиподов. Они ввели в органическую химию фундаментальное представление о тетраэдрической симметрии углерода, т. е. о тетраэдрическом расположении связанных с атомом углерода замещающих групп. С помощью этого представления легко удалось на основании строения молекул оптически активных соединений объяснить и предсказать существование двух оптически изомерных форм. [c.131]

Уже Пастер, которому мы обязаны первыми фундаментальными наблюдениями оптической активности органических соединений (1859 г.), разработал методы получения таких соединений и обнаружил соотнощение между оптической активностью и строением кристаллов он предположил, что причиной различия антиподов является их неодинаковое пространственное строение. Упоминавшиеся выше соображения Ле Беля и Вант-Гоффа сделали это предположение совершенно достоверным. [c.133]

Несимметричность строения молекул органических веществ обычно обусловлена наличием асимметрических углеродных атомов, которые в дальнейшем будут обозначаться звездочкой (С ), и поэтому можно уже по структурной формуле соединения судить, способно ли оно отклонять поляризованный свет. Однако в некоторых случаях, несмотря на отсутствие настоящих асимметрических атомов углерода, пространственное строение молекулы таково, что в ней нет никаких элементов, симметрии (например, соединения типа аллена, метилциклогексилиденуксус-ная кислота, инозит, некоторые производные дифенила). Такие вещества тоже обладают оптической активностью этот факт доказывает, что истинной причиной действия веществ на поляризованный свет является не само по себе наличие углеродного атома, связанного с четырьмя различными группами, а несимметричность всей молекулы, обусловленная некоторыми особенностями пространственного строения. [c.133]

Согласно этой теории, свойства соединений определяются их качественным и количественным составом, химическим строением, т. е. последовательным порядком соединения между собой образующих молекулу атомов, и их взаимным влиянием. Теория строения органических соединений, развитая и дополненная новейшими воззрениями в области химии и физики атомов и молекул, особенно представлениями о пространственной структуре молекул, о природе химических [c.550]

Направление изменения окраски зависит от замены заместителей в молекуле красителей, растворителей, pH среды, пространственного строения молекулы красителя. Причины Б. и Г. э. рассматриваются в современной теории цветности органических соединений. [c.39]

Катионит КБ-2 — высокомолекулярное соединение пространственного строения, нерастворимое в воде, в растворах минеральных кислот, щелочей и органических растворителях. Содержит ионогенные группы слабокислотного характера, способные к катионному обмену. Выпускают в Ма-форме. Применяют для сорбции антибиотиков нз нативных растворов и для других реакций катионного обмена. [c.438]

Нам осталось еще выяснить вопрос о том, следует ли отделять соединения одного элемента — углерода — от всех остальных химических соединений и какова цель такого отделения. Химико-методические основания для разграничения химических веществ на органические и неорганические отсутствуют, так как способы работы, применяемые при синтезе и расщеплении как тех, так и других веществ чрезвычайно сходны и во всяком случае не имеют ничего противоположного друг другу. То положение, что для точного обозначения углеродного соединения обычно бывает недостаточно одной лишь его эмпирической формулы, так как часто встречаются органические соединения, имеющие одинаковый состав, но различающиеся по строению молекул или по пространственному расположению атомов, также не может считаться теперь характерной особенностью органической материи, поскольку для многих неорганических веществ найдены подобные же соотношения. Единственным основанием для выделения органических соединений в отдельную группу является то, что число известных в настоящее время соединений углерода чрезвычайно велико и во много раз превышаеч-число всех неорганических в с щ с с I в. Следовательно, [c.3]

Образование пространственных полимеров (отверждение смолы) происходит в результате сшивания линейных молекул при взаимодействии их с органическими азотсодержащими соединениями, главным образом ди- или полиаминами. В ходе дальнейшей реакции смола отверждается и превращается в нерастворимое, неплавкое соединение пространственного строения без выделения побочных продуктов реакции, поэтому усадки покрытия почти не наблюдается. [c.44]

Определение относительной устойчивости пространственных изомеров в цикланах может быть использовано, наравне с другими методами, для определения конформации полициклических структур. Таким образом, конфигурационное равновесие среди стереоизомеров можно рекомендовать в качестве нового критерия для оценки строения углеводородов, величины, не менее важной, чем, например, определение температуры кипения, молекулярной рефракции и других физико-химических показателей. Не случайно методы равновесной изомеризации уже привлекают внимание химиков в целях установления структуры сложных органических соединений [49]. [c.98]

В предыдущих главах была показана связь между строением и термодинамической устойчивостью пространственных изомеров. Не менее интересная и четкая связь существует также и между структурой насыщенных циклических углеводородов и их термодинамической устойчивостью. Целиком зависящие от строения термодинамические параметры реакционной способности изомерных углеводородов являются одной из двух величин, определяющих (наравне с кинетическими параметрами) природу реакционной способности органических соединений. [c.101]

Электронное и пространственное строение. В органических соединениях углерод в основном находится в возбужденном состоянии (2з 2р% возбуждение — явление, сопровождающееся разъединением спаренных 2х-электронов, т. е. в возбужденном состоянии атом углерода имеет четыре неспаренных электрона. Это позволяет присоединить, например, 4 атома водорода. [c.185]

Уже в теории химического строения Бутлерова постулировалось (и было доказано) существование определенной последовательности химической связи атомов, которая была названа им химическим строением. Бутлеров в 1863 г. весьма определенно высказывался в пользу того, что развитие методов исследования в будущем позволит определить пространственное распЬложение атомов в молекуле, т. е. геометрическую структуру или ее строение (не путать с химическим строением ). В 1874 г. Вант-Гоффом была выдвинута стереохимическая гипотеза, согласно которой четыре водородных атома в метане (или их заместители) расположены в вершиназс тетраэдра, в центре которого находится атом углерода. Эта гипотеза позволила объяснить особый вид изомерии, названный оптической изомерией. Гипотеза Вант-Гоффа была подтверждена структурными исследованиями молекул и лежит в основе стереохимической теории (теории пространственного расположения атомов в молекулах) органических соединений [к-9]. [c.172]

Комплексообразование с карбамидом. В 1940 г. Бенген [1] открыл способность карбамида образовывать кристаллические комплексы с парафиновыми углеводородами нормального строения. Первые исследования, относящиеся к 1949—1950 гг. [2—8], показали, что комплекс с карбамидом могут образовывать кроме нормальных парафинов слаборазветвленные изопарафины с достаточно длинным прямым участком цепи, циклические углеводороды с боковыми цепями нормального строения, а также другие органические соединения, содержащие в молекуле длинные не-разветвленные углеводородные цепи, в частности спирты, кислоты, эфиры, моногалоидные производные нормальных парафинов и др. Неразветвленная часть цепи должна быть тем длиннее, чем больще пространственная нагрузка и число заместителей в молекуле. Свойство карбамида образовывать комплексы с соединениями, имеющими парафиновые цепи нормального строения, используется при изучении химического состава сложных органических смесей, в частности масляных фракций нефти, так как позволяет разделить сложную смесь углеводородов на узкие фракции по структуре парафиновых цепей и в промышленности для получения низкозастывающих топлив и масел. [c.196]

Среди органических соединений часто встречается изомерия, основанная на различиях в пространственном строении молекул ее называют пространственной изомерией или стереоизомерией. [c.195]

К высокомолекулярным соединениям (ВМС) относят природные и синтетические вещества с относительной молярной массой не менее 10—15 тысяч. Молярная масса природных ВМС может достигать 500—700 тысяч, а в отдельных случаях нескольких миллионов. Подавляющее большинство высокомолекулярных органических соединений имеют линейное или цепочечное строение. Их макромолекулы представляют собой длинные цепи, в которых атомы связаны в форме нитей (или цепей). Длина таких макромолекул превышает их поперечный размер на несколько порядков. Если цепи имеют боковые ответвления, говорят о разветвленных или двумерных цепях. Цепи макромолекул в полимерах могут быть соединены химическими связями (например, мостики серы в вулканизированном каучуке) в пространственные сшитые структуры. [c.435]

Как показано на примере бутанов и пентанов, данных об эмпирическом составе органического соединения еще недостаточно для того, чтобы составить правильное представление о природе вещества только структурная формула позволяет глубже уяснить его строение. Поэтому первая задача при исследовании органического соединения всегда состоит в выяснении его структурной формулы, и химик-органик по возможности всегда пользуется именно ею. Дальнейшим развитием структурной формулы является пространственная фо рыула, с помощью которой стремятся отразить расположение атомов в пространстве. [c.28]

Одним из важных результатов квантовой теории химической связи является объяснение пространственного строения органических молекул. Известно, что расположение валентности углерода в различных рядах соединений различно. Так, в насыщенных углеводородах (и их производных) валентности углерода направлены к вершинам тетраэдра. В этиленовом ряду и в ароматических соединениях наблюдается не тетраэдрическое, а тригональное направление валентности. Три одинарные связи углерода расположены в одной плоскости под углом 120° друг к другу, поэтому молекулы бензола, нафталина и других ароматических соединений являются плоскими. Молекула ацетилена линейна. [c.479]

Циклобутадиен (IV)—одно из самых интригующих органических соединений. Это простейшая циклическая сопряженная система с четным числом я-электронов, однако электронное и пространственное строение циклобутадиена до настоящего времени составляет предмет оживленной теоретической дискуссии [c.215]

Органические соединения в целом образуют колоссальный фонд молекулярных структур, составленных из относительно прочных каркасов (цепи и циклы из звеньев С—С и С = С), способных создавать множество пространственных конфигураций, стабилизированных небольшими энергетическими барьерами. В каталитически активных структурах—в активных группах ферментов— энергетические барьеры для определенных движений очень малы. Согласно взглядам Кошланда, получившим и опытное подтверждение, фрагменты активных групп ферментов движутся в процессе каталитического превращения, приспосабливаясь к строению молекулы субстрата. Следовательно, органические соединения строят отношения со средой главным образом на языке геометрии взаимодействующих частиц. Для них пространственные коды имеют хотя и не исключительное, но первостепенное значение. По сравнению с общим числом соединений углерода число определенных типов органических соединений, вовлеченных в процесс образования живого вещества, не слишком велико. [c.167]

В этих словах Бутлерова с полной определенностью объявлен разрыв с известным правилом, которым, как мы показали в главе I, химики руководствовались до создания теории химического строения и которое подразумевало обусловленность свойств органических соединений пространственным расположением атомов в их молекулах. Но, что самое интересное, этот разрыв объявлен только токамёст (в немецком тексте доклада соответствующее слово — vorlaufig — выделено разрядкой). Таким образом, выдвигая на первый план зависимость химических (а впоследствии и физических) свойств органических соединений от их химического строения, Бутлеров вовсе не отбрасывал возможности возвращения в будущем к отвергнутому им правилу. И действительно, определение пространственного строения молекулы и условное изображение его формулами Бутлеров не считал невозможным, в противоположность Кекуле и Кольбе. Полемизируя с ними, Бутлеров писал Я не верю, что невозможно, как это думает Кекуле, представить на плоскости положение атомов в пространстве очевидно, что это можно сделать с помощью математических формул, и надо надеяться, что законы, которые управляют образованием химических молекул, со временем найдут свое математическое выражение. Я также не верю, в отличие от Кольбе, что, признав однажды существование атомов, мы ни- [c.24]

Термореактивные полимеры, образующиеся в щелочной среде при поликонденсации фенола с избытком формальдегида, имеют разветвленный характер и называются резолами (полимер в стадии А). Резолы — нестабильные продукты, переходящие через промежуточную стадию (резитрл, или полимер в стадии В-эластич-ное, резинообразное соединение, способное набухать в органических растворителях или размягчаться при нагревании) в конечное неплавкое и нерастворимое состояние — резит, или полимер в стадии С, имеющий пространственное строение [c.424]

Многочисленные исследования при ВД+ДС были проведены на органических соединениях, особенно на веществах, способных полимернзоваться. Действие ВД+ДС на различные полимеры вызывает разрыв от. дельных С—С-связей в длинных полимерных молекулах, и при этом образуются свободные радикалы. В опытах с полимерами, содержащими двойные связи, происходит поперечное соединение полимерных цепей с образованием сетчатого высокомолекулярного продукта. Такие опыты были проведены, например, с полистиролом и другими полимерами с ненасыщенными связями. Таким образом, при действии ВД+ДС из больших молекул полимера частично образуются радикалы, реагирующие затем с исходными молекулами полимера. Здесь опять видна аналогия с действием ударных волн на подобные полимеры (см. раздел 22), поскольку в обоих случаях возникают пластические деформации в веществе. Если же подвергать ВД+ДС полимеры без двойных связей между углеродными атомами, то вместо образования полимеров пространственного строения имеет место получение высокомолекулярных соединений с менее крупными молекулами, что свидетельствует о деструкции исходного полимера. [c.223]

Большие изменения претерпели и разделы органической химии. Классическая теория строения элементов А. М. Бутлерова дополнена представлениями о пространственном строении молекул. С новых позиций рассматривается номенклатура и изомерия органических соединений. Особое внимание уделено применению электролной теории в органической ХИМИИ. Дается понятие об электронном строении простых и кратных- связей, бензольного ядра, функциональных групп. Переработана и дополнена глава Углеводы . Дается пред- [c.3]

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]

Теория была подтверждена тем, что А. М. Бутлеров и его ученики, а затем и другие химики получили все предсказанные ею изомеры простейших органических соединений. Так, например, были синтезированы предсказанные теорией нзобутан, изобутилен, третичные спирты. В 70-х годах XIX в. теория строения дополнилась теорией пространственного расположения атомов в молекулах — стереохвмической теорией (Я. Вант-Гофф, Ж. Ле Бель). [c.169]

Пространственное строение молекул обусловлено тем, что валентные связи углеродного атома расположены не в плоскости, а опргделенным образом направлены в пространстве атом углерода, связанный с четырьмя одновалерттными атомами или атомными группами, является как бы центром тетраэдра — правильной четырехгранной пирамиды (рис. 1), а четыре его валентные связи направлены к вершинам тетраэдра (а). В этих вершинах помещаются соединенные с атомом углерода одновалентные атомы и атомные группы. В результате молекулы органических веществ имеют объемность, пространственное строение. [c.24]

Проблема элеетронного и пространственного строения молекулы бензола хорошо известна. Особая термическая устойчивость бензола и его производных, стремление молекул этих соединений сохранять в различного рода химических превращениях неизменной свою главную структурную единицу — шестичленное сопряженное кольцо — привели к выделению этих соединений в самостоятельный, широко разветвленный класс ароматических соединений. Сопряженные циклические углеводороды и гетероциклические соединения, характеризующиеся свойствами, подобными бензолу (термодинамической стабильностью и склонностью к реакциям замещения, но не присоединения или расщепления), названы бензоидными, а соединения, не обладающие этими свойствами, — небензоидными. Наконец, еще более общее и концептуально важное понятие органической химии — ароматичность — также выведено из анализа свойств бензола и его аналогов. [c.265]

Асимиетрические органические соединения и их оптическая изомерия. Каковы же причины оптической активности органических веществ и существования оптических антиподов Ответ на этот вопрос дали в 1874 г. Ле-Бель и Вант-Гофф на основе гипотезы о пространственном строении органических соединений (стр. 23). [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология