Простая углерод-углеродная связь

Одним из свойств простой углерод-углеродной связи является возможность относительно свободного вращения вокруг этой связи. Нетрудно представить себе, что, например, верхняя левая метильная группа в молекуле пропана, схематически изображенной на рис. 24.4, вращается относительно остальной структуры. Движения такого типа осуществляются в алканах при комнатной температуре с очень большой скоростью. В результате алканы с длинными цепочками постоянно совершают внутренние движения, приводящие к изменению их формы нечто подобное происходит с металлической цепочкой при встряхивании. [c.413]

Рентгеновские лучи обычно имеют длину волны от 1 до 10 А. Вычислите энергию фотонов с длиной волны 2 А, выразив ее в джоулях на фотон. Выразите ее в килоджоулях на моль и сравните с энергией простой углерод-углеродной связи, равной 347 кДж моль. Могут ли рентгеновские лучи вызывать химические реакции [c.381]

Энергия разрыва простой углерод-углеродной связи составляет примерно 352 кДж/моль, а для двойной С =С-связи она равна 587 кДж/моль. Прочность п-связи составляет 587 —352 =235 кДж/моль, что значительно меньше, чем о-связи (ср. 352 и 235 кДж/моль). Это объясняется тем, что связь, формирующаяся при боковом перекрывании (л-связь), менее прочная, чем при лобовом (с связь). Электроны, участвующие в л-связывании, слабее удерживаются ядрами углерода, поэтому поляризуемость этой связи гораздо выше, чем с-связи. Облака я-электронов двойной [c.328]

По изложенным выше соображениям следует рассмотреть более подробно основную реакцию каталитического крекинга — разрыв простой углерод-углеродной связи С С согласно ионной схеме [c.121]

Вычислите энергию фотонов, соответствующих радиоволнам на частоте 1000 килогерц (1 кГц = 10 Гц), выразив ее в джоулях на фотон и килоджоулях на моль. Какова длина волны таких фотонов Как соотносится их энергия с энергией простой углерод-углеродной связи Могут ли радиоволны вызывать химические реакции [c.381]

Алканы (парафины) (разд. 24.1)-соединения углерода и водорода, содержащие только простые углерод-углеродные связи. [c.436]

Конформации И а и И с являются энантиомерами. Для простой углерод—углеродной связи [c.150]

Крайние связи имеют несколько большую длину, чем двойная связь в этилене (0,133 нм), а центральная связь явно короче простой углерод-углеродной связи (0,154 нм). На основании такого изменения длины связей можно сказать, что центральная связь имеет частично характер двойной, т. е. п-электроны распределены между всеми С—С-связями. [c.81]

Простая углерод-углеродная связь способна вращаться вокруг своей оси, поэтому происходит постоянное изменение (конформация) формы молекул. Вследствие внутреннего движения в молекулах углеродные цепи могут образовать кольца (циклы), в результате возникают алициклические соединения или циклоал-каны. [c.302]

Приведенные в таблице 6 данные показывают, что с повышением кратности связи уменьшается ее длина и растет энергия. Однако это не значит, что кратные связи труднее вступают в реакции, чем простые ведь при обычных реакциях присоединения идет не разрыв обеих связей, а превращение двойной связи в простую. Так, при присоединении по С=С-связи надо затратить энергию (620—348) 272 кДж/моль, т. е. заметно меньше, чем для разрыва простой углерод-углеродной связи. [c.86]

Рис. 32. Молекула этана а — простая углерод-углеродная связь (ст-связь) б - форма и размеры

Длина связей между С1 и С2, С3 и С несколько превышает аналогичную связь в этилене (0,134 нм), а длина связи между С2 и Сз равна 0,146 нм, что значительно меньше простой углерод-углеродной связи в алканах (0,154 нм). [c.301]

Впервые в 1936 г. Питцер показал, что для согласования рассчитываемой энтропии этана с наблюдаемой надо принять, что существует барьер (около 13 кДж/моль или 3 ккал/моль), препятствующий вращению вокруг простой углерод-углеродной связи. Эта работа послужила исходной точкой для развития конформационных представлений, хотя фактически идею о существовании разных пространственных форм молекул с простыми связями высказал еще в 1890 г. Заксе на примере циклогексана. [c.28]

Имеется разнообразный материал и о конформациях вокруг центральной простой углерод-углеродной связи в а, р-не-предельных карбоновых кислотах и их производных 106], например [c.473]

Простые углерод-углеродные связи [c.22]

Кристаллические структуры, частицы которых соединяются друг с другом в результате обобществления электронных пар, относятся к совершенно иному типу твердых веществ, называемых ковалентными кристаллами. Силы взаимодействия между атомами в таких кристаллах аналогичны силам, действующим между атомами в ковалентных молекулах, как, например, СО2, ССЦ или КНз. Однако ковалентные кристаллы в отличие от молекул простираются на несравненно большие расстояния во всех трех измерениях, и поэтому говорят, что в них существует протяженный трехмерный каркас ковалентных связей между соседними атомами. Наиболее известным представителем ковалентных кристаллов является алмаз (рис. 10.16). В кристаллической структуре алмаза каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя соседними атомами углерода, располагающимися вокруг него в тетраэдрической конфигурации. Ориентация четырех возникающих в этом случае связей ничем не отличается от существующей в молекулах с простыми углерод-углеродными связями, поэтому весь кристалл алмаза можно рассматривать как одну молекулу. Поскольку протяженность системы углерод-углеродных связей в алмазе чрезвычайно велика, этот кристалл и подобные ему кристаллические ковалентно связанные вещества иногда называют гигантскими молекулами. [c.179]

Алифатические углеводороды, содержащие только простые углерод-углеродные связи, называются алканами. Их состав описывается общей формулой С Н2 +2- Этот ряд соединений, а также соответствующих им радикалов представлен в табл. 26.1. Радикалы образуются из исходной молекулы отрывом одного из атомов водорода, что позволяет присоединить на его место другую группу атомов. Радикалы неустойчивы, однако [c.455]

Некоторые жиры, извлекаемые из семян хлопчатника и кукурузы, или соевое масло используются как жидкие масла для приготовления пищи. Другие жиры растительного происхождения гидрируют, чтобы превратить двойные углерод-углеродные связи кислоты в простые углерод-углеродные связи. В этом процессе жидкие жиры затвердевают. Из таких твердых жиров получают маргарин, арахисовое масло и тому подобные продукты. В качестве примера укажем, что трилинолеин, главный компонент хлопкового масла, при гидрировании превращается в тристеарин, являющийся при комнатной температуре твердым веществом [c.459]

Соединення с двойными углерод-углеродными связями обычно вступают в прямые реакции присоединения. Однако в тех случаях, когда двойные связи чередуются с простыми углерод-углеродными связями, как, скажем, в скелетной структуре С = С - С = С, соединения обладают необычными химическими свойствами. Например, бутадиен реагирует с бромом концами своей углеродной цепи, и двойная связь в нем перемещается в середину цепочки [c.458]

Свободное вращение вокруг простой углерод-углеродной связи. Конформации. Торсионное напряжение [c.94]

Рис. 4,3. Зависимость потенциальной энергии этана от угла поворота вокруг простой углерод-углеродной связи.

Насколько свободно вращение в молекулах этана для перехода из одной заторможенной конформации в другую Барьер в 3 ккал (12,56-10 Дж) не является очень высоким даже при комнатной температуре энергия столкновений достаточно велика, чтобы происходило быстрое взаимопревращение между заторможенными конформациями. Для большинства практических целей можно считать, что вокруг простой углерод-углеродной связи существует свободное вращение. [c.96]

Введение двойной углерод-углеродной связи в молекулу, содержащую одну простую углерод-углеродную связь, обязательно протекает как элиминирование атомов или групп от соседних атомов углерода [c.153]

Благодаря малому ковалентному радиусу атома фтора полная замена атомов водорода на фтор в молекуле парафинового углеводорода (в отличие от замены их на хлор или бром) не приводит к растягиванию и ослаблению углерод-углеродных связей вследствие появления пространственных затруднений. Наоборот, эти связи как бы прикрываются, экранируются со всех сторон атомами фтора, делаясь недоступными для атак различных реагентов Именно это позволило Саймонсу дать образное определение фтор углеродам — вещества с алмазным сердцем и в шкуре носорога Следует, правда, отметить, что замещение атомов водорода в мо лекуле парафина на фтор приводит к заметному увеличению по тенциального барьера вращения (6 кДж/моль) вокруг простой углерод-углеродной связи [1, с. 15 2] [c.501]

Зная теплоту образования этана СгН , можно оценить энергию простой углерод-углеродной связи. Воспользуемся для этого данными приложения 3. АЯ298, кДж С2Нб(г.) 2С(графит) + ЗН2(г.) .( 84,7) = -Ь МД 2С(графит) -> 2С(г.) + 2 ( Ч-718,4) = -1- 1436,8 ЗН2(г.) 6Н(г.) + 6-( + 217,9)= +1307,4 [c.27]

В этой книге сделана еще одна уступка соображениям удобства. В системе СИ приставки для выражения более мелких дробных долей основных единиц, чем 10 используются лищь в тех случаях, когда показатель степени при 10 кратен трем, т.е. для 10 10 10 10 Однако типичные длины связей находятся в интервале Ы0 °-210 . Можно указывать, например, длину простой углерод-углеродной связи как 0,154 нанометра (нм), и именно так делается во многих учебниках. Однако представляется более удобным использовать с указанной целью единицу, более близкую к измеряемой величине, каковой является традиционная единица ангстрем (А), которая определяется как 10 ° м. Таким образом, длину простой углерод-углеродной связи можно выразить как 1,54 -10 м либо [c.445]

В случае простой углерод-углеродной связи векторы обеих углеродных валентностей лежат на одной прямой и поэтому обе системы углеродных атомов могут свободно вращаться вокруг этой прямой. Конечно обе углеродные системы определенным образом пр(х транственно расположены относительно друг друга. Направляющее влияние оказывают другие связанные с углеродными атомами группы, которые и обусловливают стабильное состояние всей системы. [c.45]

Энергия разрыва простой углерод-углеродной связи составляет примерно 352 кДж/моль, а для двойной С=С связи она равна 587 кДж/моль. Прочность х -связи составляет 587-352 = = 235 кДж/моль, что значительно меньше, чем а-связи (сравните 352 кДж/моль и 235 кДж/моль). Это объясняется тем, это связь, формирующаяся нри боковом перекрьшании (я-связь), менее прочная, чем при лобовом (сг-связь). Электроны, участвующие в 7с-связывании, слабее удерживаются ядрами углерода, поэтому полярюуемость этой связи гораздо выше, чем ст-связи. Облака я-электронов двойной связи располагаются над и под [c.294]

Каждая ковалентная связь характеризуется определенной длиной, в первом приближении постоянной в различных соединениях (о наблюдающихся отклонениях от этих нормальных длин связи см. с. 81). Так, например, длина простой углерод-углеродной связи 0,154 нм, двойной связи С=С 0,133 нм, тройнойС = С 0,120нм. Валентные углы между связями углерода, имеющего четыре одинаковых заместителя, точно равны 109°28, как этого требует тетраэдрическая модель. Примером может служить молекула четыреххлористого углерода (рис. 3). [c.65]

Связывание двух атомов углерода, например в этане, возникает в результате перекрывания двух атомных 5р --орбиталей (по одной от каждого из атомов), которое осуществляется вдоль их осей и приводит к образованию прочной а-связи. Было показано, что длины углерод-углеродной связи во всех насыщенных соединениях более или менее одинаковы и равны 1,54 А. Это относится, однако, к простой углерод-углеродной связи между 5/ з-гибридизованными углеродными атомами. Было показано, что длина аналогичной связи между двумя зр -тябри-дизованными углеродами, =СН—СН =, составляет в среднем около 1,47 А,, а между двумя 5р -гибридизованными углеродами =С—С= около Л,38А. Эти различия не неожиданны, поскольку электроны 5-орбиталей расположены ближе к ядру, чем электроны соответствующих р-орбиталей. То же самое справедливо и для гибридных орбиталей возрастание 5-компо-ненты в таких орбиталях приводит к тому, что электроны ближе располагаются к ядру. Поэтому при образовании связей между двумя атомами углерода их ядра неумолимо сближаются в последовательности [c.22]

Эти две формы и неопределенное число промежуточных между ними структур называются конформациями молекулы этана. Таким образом, под конформациями мы будем понимать, различные расположения одной и той же группы атомов в пространстве, которые могут переходить одно в другое без разрыва связей. Очевидно, что из двух изображенных конформаций заторможенная конформация более стабильна, поскольку в ней атомы водорода максимально удалены друг от друга (3,1 А) и любое, так называемое, несвязывающее взаимодействие между ними сведено к минимуму. В случае же заслоненной конформации они расположены ближе всего друг к другу (2,3 А, что лишь немногим меньше суммы их ван-дер-ваальсовых радиусов). Давно известный принцип свободного вращения вокруг просто углерод-углеродной связи в случае этана не нарушается. Как показывают расчеты, заслоненная и заторможенная конформации отличаются по энергии всего лишь на 3 ккал/моль эта разница в энергии достаточно мала и не препятствует свободному превращению одной формы в другую при комнатной температуре за счет энергии обычного теплового движения (вращательная частота при 25 С составляет приблизительно 10 2 в секунду). [c.23]

Однако при очень тесном расположении атомов могут возникать реальные ограничения вращения вокруг простой углерод-углеродной связи. Этот вывод был подтвержден выделением двух, форм СНВгг—СНВгг при обычных температурах, хотя ранее допускалось, что такое разделение можно осуществить только при пониженной температуре, когда энергия столкновений между молекулами еще недостаточна для того, чтобы обеспечить взаимные превращения конформаций. [c.23]

Двойные и тройные углерод-углеродные связи представляют собой структурные элементы с более высокой энергией, чем простые углерод-углеродные связи, и обладают поэтому повышемной реакционной способностью. Поскольку л-связь обладает большой поляризуемостью, то кратные углерод-углеродные связи легко реагируют с электроф ьпьными агентами и, следовательно, проявляют нуклеофильные свойства. Однако наряду с этим наличне связей С = С и С = С обусловливает —/-эффект . Поэтому кратные связи подвергаются также воздействию иуклеофильны.ч агентов. [c.325]

Несколько более высокую энергию имеют скошенные конформацци (гош-конформации), которые легко возникают уже при комнатной температуре в результате вращения вокруг простых углерод-углеродных связей. [c.350]

В другом типе реакции, который носит название электролиза Кольбе, электролитическое окисление карбоксилат-иона дает почти такой же промежуточный радикал, что и в реакции Хунсдиккера. Если нет соединения, которое эффективно связывало бы образующиеся радикалы, они димериауются, приводя к возникновению новой простой углерод-углеродной связи. В отличие от реакции Хунсдиккера электролиз Кольбе проводят в воде при этом на катоде образуются гидроокись натрия и водород. [c.132]

Переход между конформерами ванны и твист-ванны пр( ходит без угловых деформаций — просто путем вращения круг простых углерод-углеродных связей. Такие конформац ные переходы, которые обычно отличаются низкими акт1 ционными барьерами, называют псевдовращением. [c.274]

Различные расположения атомов, которые могут взаимно превращаться друг в друга путем вращения вокруг простых углерод-углеродных связей, называются конформащ1Ями. Конформация I называется заслоненной, а конформация П — заторможенной (промежуточные конформации носят название скошенных). [c.95]

Однако некоторые физические свойства свидетельствуют о том, что вращение вокруг простой углерод-углеродной связи не совсем свободно существует энергетический барьер около 3 ккал/моль (12,56-10 Дж/моль). Потенциальная энергия молекулы минимальна для заторможенной конформации эта энергия возрастает при вращении и достигает максимума для заслоненной конформации (рис. 4.3). Большая часть молекул этана,естегтвенно, существу- [c.95]

Гидрирование алкенов рассматривалось в разд. 4.17 как один из наиболее удобных методов синтеза алканов. Но оно не ограничено только синтезом алканов это общий метод превращения двойной углерод-углеродной связи в простую углерод-углеродную связь используя один и тот же прибор, один и тот же катализатор и почти одинаковые условия, можно превратить алкен в алкан, ненасыщенный спирт в насыщенный, ненасыщенный эфир кислоты в насыщенный. Поскольку реакция обычно протекает количественно и объем израсходованного водорода можно легко измерить, гидг рирование часто используют в аналитических целях например, гидрированием можно определить число двойных связей в соединении. [c.177]

Таким образом тройная углерод-углеродная связь построена из прочной о-связи и двух менее прочных я-связеи ее прочность 198 ккал (828,98-10 Дж). Она прочнее, чем двойная углерод-углеродная связь в этилене [145 ккал (607,09-10 Дж)1 или простая углерод-углеродная связь в этане [83 ккал (347,46-10 Дж)1, и, следовательно, короче, чем любая из них. [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология