Строение ароматического ядра органических соединений

Вопрос о строении ароматических соединений и близких к ним соединений гетероциклического ряда в течение почти ста лет является одним из наиболее важных вопросов органической химии. Как известно, для этих соединений характерны следующие, так называемые ароматические свойства высокая стабильность их циклических группировок—ароматических ядер и как следствие легкость образования таких ядер при различных процессах затрудненность реакций присоединения, также обусловленная стабильностью ароматических ядер специфическое влияние ароматических ядер на химические свойства связанных с ними заместителей способность атомов водорода ароматического ядра к замещению при реакциях нитрования, сульфирования и галогенирования. [c.119]

Хотя установление строгой закономерности между этими факторами затруднено, однако можно считать, что для большинства химических веществ степень токсичности определяется их строением. Лучше всего изучена связь строения и токсичности органических соединений. Наличие и число гетероатомов, галогенов в алифатической цепи или ароматических ядрах, природа заместителей, изомерия цепи, природа и число кратных связей и т. п. — все это определяет степень токсичности органических соединений. [c.56]

Фридрих Август Кекуле (1829—1896). Ученик Либиха, немецкий химик-органик, известный своими работами по теории строения органических соединений- Помимо предложенной им в 1865 г. теории циклического строения ароматического ядра, большое влияние на развитие органической химии оказала выдвинутая Кекуле гипотеза о четырехвалентном атоме углерода. Приписываемая Кекуле современная формула строения бензола с чередующимися в кольце единичными и двойными связями, впервые была написана А. М. Бутлеровым и только позже была принята Кекуле. М. А Батуев, обративший на это внимание, считает более правильным называть общепринятую формулу строения бензола формулой Бутлерова-Кекуле (Журнал общей химии, т ХУП1, 1958, стр. 3147). [c.266]

Применение рентгенографического метода к органическим соединениям [78, 79] началось с 20-х годов в лаборатории Брэггов [80, 81], отработка его шла постепенно (сначала расчеты, например, велись в явно неправильном предположении, что рентгеновские лучи рассеиваются электронами,-находящимися в центре атомов), тем не менее У. X. Брэгг (1921— 1922) показал, что формулы нафталина и антрацена, установленные химиками, действительно отвечают строению их молекул в кристаллах. Тетраэдрическое распределение связей насыщенного атома углерода было подтверждено Брэггами еще в 1913 г. на примере алмаза. Было также подтверждено планарное строение бензольного кольца (Лонсдейл, 1928 г.). Еще раньше была подтверждена структурная формула гексаметилентетрамина (Р. Дикинсон и Реймонд, 1923 г.) и даже довольно точно определено межатомное расстояние N (0,144 нм). В 30-х годах Бернал расшифровал рентгенографическим методом структуру стероидов, а Робертсон — структуру фталоцианина. Систематические исследования ароматических соединений с конденсированными ядрами были проведены Робертсоном. О трудностях, с которыми он и другие физики встречались в этой области, можно судить по такому примеру. Сначала (1933) Робертсон нашел, что связи С —С в нафталине имеют в среднем длину 0,141 нм, хотя у него были основания предполагать, что их длины колеблются в пределах 0,140—<0,144 нм. Затем, уже после квантовохимических расчетов длин этих связей (гл. V, 4), рентгенографический метод (Робертсон, 1951 г.) позволил получить длины всех связей СС в нафталине с точностью 0,001 нм. Правда, при определении длины центральной связи СС в нафталине рентге-нографы натолкнулись на специфические трудности, длины связей в других ароматических соединениях с конденсированными ядрами (антрацене, пирене и т. д.) были определены раньше. Итоги этих работ были подведены Робертсоном [82]. [c.246]

К числу компонентов органического вещества осадочных пород относятся гуминовые вещества. Гуминовые вещества являются сложными соединениями. Часть этих веществ, растворимая в водной щелочи и осаждаемая из этого раствора соляной кислотой, называется гумусовыми или гуминовыми кислотами. В нерастворимую в щелочи часть гуминовых веществ входят такие их солеобразные соединения, как гумат кальция и др. По строению гуминовые кислоты — это ароматические оксикарбоновые кислоты, причем в зависимости от степени уплотнения их молекулярный вес бывает различным и достигает 1000—1400. К ароматическим ядрам молекул гуминовых кислот присоединены такие боковые группы, как —СООН, —ОН, —СО, —СНг—, —СНз и др. (рис. 17). Распад подобной молекулы может привести к образованию ароматических углеводородов, метана и легких метановых углеводородов. Пути образования гуминовых кислот из веществ растительного происхождения описаны С. М. Майской и Т. В. Дроздовой (1964). [c.130]

Ароматические углеводороды являются простейшими представителями органических соединений, относящихся к классу ароматических соединений. Все ароматические соединения объединяет общность строения для них обязательно наличие специфической шестичленной циклической системы углеродных атомов — бензольного кольца, или ядра, содержащего три простые и три двойные связи, чередующиеся между собой [c.60]

Органическая масса углей состоит, как известно, из углеводородов, кислород-, серо- и азотсодержащих соединений сложного строения. Последние три класса веществ разлагаются при коксовании с выделением воды, оксидов углерода, сероводорода, сероуглерода, аммиака, а также низших кислород-, серо- и азотсодержащих органических соединений (фенол, тиофен, пиридин и их гомологи) и их более сложных аналогов с конденсированными ядрами. Углеводороды, первоначально содержавшиеся в угле и полученные при разложении веществ других классов, подвергаются глубоким химическим превращениям. В их основе лежат те же реакции пиролиза и ароматизации, как и при термических превращениях нефтепродуктов. В результате получается широкая гамма ароматических углеводородов — бензол, толуол, ксилолы, три- и тетраметилбензолы, нафталин, антрацен, фенантрен, их гомологи и еще более многоядерные углеводороды. Высокая температура коксования обусловливает почти полную ароматизацию образующихся жидких продуктов в них содержание соединений других классов (главным образом, олефинов) не превышает 3—5 % [c.64]

Придавая хромофорам и ауксохромам решающее значение в образовании окрашенного органического соединения, хромофорно-ауксохромная теория сводила ароматическое ядро хромогена до роли простого носителя этих групп, считая, что оно по своему строению осталось таким же, каким было-и в бесцветном соединении. Однако известно, что заместители оказывают большое влияние на свойства ароматических соединений. Наличие амино-или оксигруппы в ароматическом ядре в значительной степени повышает его химическую активность, а наличие нитрогруппы, атомов хлора, карбонильной группы оказывает противопол0жное действие. Так как некоторые из, этих групп присутствуют и в красителях, то нет оснований думать, что они не оказывают влияния на ароматический характер ядра, на его строение. Поэтому уже вскоре после возникновения хромофорно-ауксохромной теории была создана и другая теория цветности, связываюидая появление окраски органических соединений с изменениями в строении ядра хромогена. Это была хиноидная теория цветности (1888 г.), развитая Армстронгом и Р. Нецким и рассматривающая красители как производные хинонов. [c.31]

Основная задача современной неорганической химии заключается в том, чтобы понять как физические, так и химические свойства неорганических веществ, исходя из их структуры, типов связей и механизмов их реакций, т. е. связать экспериментальные наблюдения с теоретическим описанием соединения на молекулярном уровне. Понятие валентность , т. е. вопрос о том, как, в каких соотношениях и почему атомы соединяются в ходе химического процесса, занимает мысли химиков со времен Берцелиуса. Такие понятия, как структура и симметрия (т. е. пространственное расположение связанных атомов), в их современном виде были впервые сформулированы применительно к органической химии, когда Кекуле предположил двумерную структуру кольца у ароматического ядра, а Вант-Го( и Ле Бель — трехмерное тетраэдрическое расположение четырех связей вокруг насыщенного атома углерода. В этом отношении в неорганической химии довольно долго наблюдалось заметное отставание, до тех пор пока Вернер не применил понятие трехмерной структуры к считавшимся в то время необычными неорганическим соединениям, называемым комплексными соединениями. Существовавшие тогда теории валентности не могли объяснить строение соединения такого типа. Вернер сумел показать, как следует видоизменить эти теории, чтобы объяснить существование и свойства комплексных соединений. Успеху его теории сопутствовало то обстоятельство, что, демонстрируя ее применение, Вернер использовал такие соединения, которые сохраняли в растворе свою структуру. Такое поведение, типичное для органических соединений, было совершенно необычным для соединений металлов. [c.9]

После того как было установлено, что многие вещества содержат бензольное ядро , т. е. являются производными бензола, возникла необходимость выяснить его строение. Первую формулу строения бензола предложил Кекуле в 1865 г. Принятие этой формулы имело громадное значение как для исследования многочисленных я важных ароматических соединений, так и для развития всей органической химии. [c.198]

В качестве доноров в органических КПЗ выступают главным образом ароматические соединения. В случае углеводородов с конденсированными ядрами их донорные свойства (определяемые величиной ионизационного потенциала) усиливаются, а способность к комплексообразованию растет с накоплением в молекуле ядер хиноидного строения. В частности, значение / уменьшается в ряду бензол>нафталин>антрацен>нафтацен>пентацен>гра-фит (от 9,24 эв для бензола до 4,39 эв для графита ). [c.130]

Практически важные работы проведены Л. А. Кульским и А. М. Ка-гановским с сотрудниками по использованию процессов адсорбции из растворов взвешенным слоем в технологии очистки воды. Ими разработаны рациональные способы адсорбции ряда органических и неорганических соединений из промышленных сточных вод. Установлены зависимости адсорбируемости от строения молекул адсорбата, в частности от характера заместителей в ядре ароматических соединений. [c.276]

Основные научные работы посвящены изучению зависимости свойств органических соединений от их строения. Синтезировал (1865—1870) различные нитро-, циан- и галогеннроизводные бензола, толуола и других ароматических углеводородов и изучил зависимость свойств этих соединений от положения заместителей в ароматическом ядре. Исследовал природные соединения, входящие в состав желчи. [22, 23, 154] [c.286]

Здесь I — цианистоводородная кислота, II — циановая кислота и III — о/> го-оксиазосоединение. Эта теория применялась к различным классам органических соединений как самим Оддо, так и его учениками Пукседду и Мамели. Оддо применил теорию мезогидрии к истолкованию строения органических кислот кислородных неорганических кислот валентности металлов (образование интерметаллических соединений), строению ароматического ядра, особенно ядра нафталина [c.321]

Автор более 20 лет читал общий курс органической xи и i на химическом факультете МГУ и пришел к выводу, что целесообразно гибко сочетать различные подходы к классификации излагаемого материала. Систематизация по функциональному признаку распространена на алифатические нециклические соединения. К рассмотрению циклических соединений студент приступает, уже зная свойства функций. В случае алициклов, которые в части II обсуждаются первыми, этотлодход позволяет выяснить, как влияют размер цикла и пространственные особенности строения на их реакционную способность. В разделе, посвященном простейшим бензоидным системам, которые описываются вслед за алициклическими, материал систематизирован так же, как и в случае нециклических соединений, т.е. по функциям. Особое внимание обращается на специфические свойства последних (т.е. отличные от таковых в неароматических соединениях), а также на влияние заместителей на ароматическое ядро. [c.11]

Основные научные работы посвящены изучению механизмов реакций ароматических соединений и молекулярных перегруппировок с участием карбониевых ионов. Открыл ряд реакций изомеризации, установил механизмы и количественные закономерности перемещения заместителей в ароматическом ядре. Изучил строение и реакционную способность аренонневых ионов и их аналогов. Больщая серия его работ посвящена использованию ЭВМ для рещения структурных задач органической химии. Разрабатывает пути практического использования различных типов органических соединений (ингибиторов термоокислительной деструкции полимеров, добавок, улучшающих реологические свойства нефтей, закалочных сред, уменьшающих деформацию тонкостенных деталей, и др.). [208] [c.254]

ИЗ ПЛОСКОЙ сетки циклически полимеризованного углерода с боковыми молекулярными цепями линейно-полимеризованиого углерода последние несут на себе различные функциональные группы — гидроксильные, фенольные, метоксильные и другие. С. С. Драгунов предложил схему строения молекулы гуминовой кислоты, изображенную на рисунке 24. В молекулу гуми-Еовой кислоты входит ароматическое безазотистое ядро, азотсодержащие органические соединения в циклических формах и в форме периферических цепочек, связанных с безазотистым ядром. Молекулярный вес гуминовой кислоты приблизительно равен 1200—1400. Установлено, что в состав ее молекулы входят 3—6 фенольных гидроксила (ОН), 3—4 карбоксильные группы (СООН), а также первичные и вторичные спиртовые группы ( HgOH и СНОН). [c.95]

Дегидрогенизация рассматривается здесь главным образом как вспомогательный метод при определении строения органических соединений. Вследствие этого может быть опущено исчерпывающее обсуждение теоретических основ реакции образования ненасыщенных и ароматических систем из более полно гидрированных соединений. Рассмотрение продуктов дегидрогенизации ограничено почти исключительно ароматическими соединениями, т. е. производными бензола и конденсированных ароматических систем, и полностью дегИдрогенизованнымн гетероциклическими соединениями с 5- и 6-членными кольцами, такими как тиофен и пиридин [11]. Азулен [12], ядро которого состоит из пяти- и семичленных [c.159]

Понятие о гомологии проведено Жераром чрез все органические соединения в его классическом сочинении Traite de himie organique , оконч. 1855 (4 vol.), где он ввел то деление всех органических соединений на жирные и ароматические, котррое держится в сущности и по настоящее время, хотя ныне последние чаще называют бензольными производными, вследствие того, что Кекуле в прекрасных своих исследованиях о строении ароматических соединений выяснил связь их всех с кольцом или ядром бензола С №. [c.554]

Главная задача спектроскопии ЯМР — определение структуры чистых органических соединений. Метод особенно важен для изучения конфигурации основной цепи, изомерии и пространственной геометрии молекулы. Последнее из указанных применений связано с присутствием в органических молекулах магнитно-анизотропных групп, пространственное расположение которых сильно влияет на вид спектра. К таким группам относятся ароматические и трехчленные кольца, карбонильные группы, ацетиленовые инитрильные группы. Возможность сравнительно простого определения пространственного строения определила широкое применение ЯМР-спектроскопии для исследования природных соединений. ЯМР-спектроскопия неоценима при определении цис-транс-шгои жа относительно двойной связи, изомерии производных бензола, состава смеси кето-енолов и других таутомеров. Основные ограничения метода определяются сложностью интерпретации спектра при наличии большого числа магнитных ядер, а также возможностью подбора подходящего растворителя (не поглощающего в области резонанса исследуемого вещества). Первое ограничение в значительной степени преодолевается совершенствованием техники математического анализа спектров и применением специальных методов. К последним относятся двойной ядерный магнитный резонанс, изотопное замещение, использование приборов с более высокой напряженностью магнитного поля, исследование резонанса на ядрах при природном содержании и др. (гл. IV). Второе же ограничение устраняется использованием набора растворителей, в том числе изотопнозамещенных (главным образом, дейтерированных) соединений. [c.47]

Химическое строение гумолитов. Химическое строение гумолитов имеет весьма сложный и еще далеко не полностью изученный характер. Исходными веществами, из которых формируется органическая часть гумолитов, являются гуминовые кислоты (см. 1.1) — высокомолекулярные соединения с молекулярной массой 700—1500 углеродных единиц, имеющие однотипное химическое строение (рис. 4.1). Центральную часть молекулы (на рисунке заштрихована) составляет конденсированное ароматическое ядро — плоская сетка, образованная в основном шестигранниками из углеродных атомов, подобными молекулам бензола. Число ячеек сетки достигает 10. В ядре могут быть также кольцевые структуры из пяти и четырех атомов углерода часть углеродных атомов может быть замещена гетероатомами 5, О, N. Ядро молекулы окружено бахромой — неупорядоченной периферийной частью, которая состоит из углеводо- [c.55]

Алкилхлорбензолы широко применяются в органическом синтезе, что обусловлено наличием в молекуле довольно подвижного атома хлора и алкильного заместителя, который может иметь самое различное строение. Причем, как синтез алкилхлорбензолов, так и их применение в большинстве своем требуют использования кислотных катализаторов, достаточно активных для того, чтобы компоненты реакционных смесей на.ходились в равновесии или в состоянии, близком к нему. Однако до настоящего времени отсутствуют экспериментальные данные по определению термодинамических свойств указанных соединений, методы же их расчета применительно к замещенным ароматическим углеводородам также весьма несовершенны. Так, например, большинство методов расчета не позволяет учесть взаимодействие заместителей, находящихся в ядре, что совершенно необходимо, в особенности если заместители находятся у соседних атомов углерода. Ранее нами были изучены превращения изопропилхлорбензолов [1] и показано, что для этих соединений энергии взаимодействия заместителей сравнительно невелики и их вклады в энтальпию образования и энтропию изомеров находятся соответственно в пределах 0,8—3,2 кДж-моль и 2,1 — [c.65]