Ароматические соединения теплоты образования

С термодинамической точки зрения большая прочность связи С — С в ароматических соединениях объясняется тем, что теплота их образования всегда выше рассчитанной по энергиям обычных алифатических двойных и одинарных связей. В результате большего выделения энергии при образовании ароматических соединений получаются связи с более коротким расстоянием между атомами С — С, с большей прочностью и большей термической стойкостью. В последние годы эта разница в энергиях получила название энергии резонанса [34] и объясняется распределением различных (Кекуле, Дьюар и др.) олефиновых структур, с помощью которых может быть изображено ароматическое ядро. Энергия резонанса является относительно большой величиной [32], доходящей почти до 40 калорий для бензола [13], 75 для нафталина, 105 для антрацена и т. д. Количество такой энергии можно грубо оценить по числу кольцевых связей в ароматической структуре и но характеру двойных связей [33], которые уменьшаются до половины в бензоле и до одной трети в графите. [c.93]

Неверное предположение заключается в том, что молекула бензола описывается структурой Кекуле. В гл. 13 было установлено, что структура Кекуле не позволяет объяснить равную длину всех шести связей между атомами углерода в бензольном цикле и что удовлетворительное описание химической связи в этой молекуле должно основываться на теории делокализованных молекулярных орбиталей. В гл. 21 мы познакомимся с большим классом ароматических соединений, в которых имеются делокализованные электроны. Во всех случаях делокализация обусловливает повышение устойчивости молекулы, так как энергия делокализованных электронов понижается. Метод энергий связей позволяет оценивать величину этой стабилизации на основе измерений теплот образования ароматических соединений. [c.34]

На практике выделение -парафинов может проводиться как в результате сорбции измельченным твердым карбамидом, обычно применяемым в виде суспензии в растворителе, так и путем смешения нефтепродукта с гомогенны. раствором карбамида, в результате чего из смеси выделяется белый сметанообразный осадок, после фильтрования и сушки превращающийся в кристаллическое вещество. Кристаллы комплекса обладают гексагональной структурой, в которой молекулы карбамида располагаются спиралеобразно и связываются за счет водородных связей между атомами кислорода и азота смежных молекул, повернутых друг относительно друга на 120° и образующих круглый в сечении канал. Важнейшая особенность структуры комплексов — строго фиксированный диаметр этого канала, лежащий в пределах (5-=-6)-10" мкм. Внутри канала легко могут располагаться линейные молекулы парафина (эффективный диаметр молекулы (3,8- -4,2)-10 мкм] и практически не размещаются молекулы разветвленных парафинов, ароматических углеводородов (эффективный диаметр молекулы около 6- 10 мкм) и т. д. Этим свойством карбамидный комплекс напоминает цеолит. По другим признакам аддукт близок к химическим соединениям. Так, карбамид реагирует с углеводородами в постоянном для каждого вещества мольном соотношении, медленно возрастающем с увеличением длины цепочки, причем для различных гомологических рядов эти соотношения также несколько отличаются. Величины мольных соотношений, хотя и представляющие собой дробные числа (табл, 5.23), напоминают стехио-метрические коэффициенты в уравнении закона действующих масс. С возрастанием длины цепочки увеличивается и теплота образования аддукта. Эго, в частности, проявляется в том, что высшие гомологи вытесняют более низкие 1.3 -аддукта. [c.315]

Метод расчета теплот образования по энергиям связи целесообразно применять только для алифатических органических соединений, так как в ароматических и гетероциклических соединениях энергия связи сильно зависит от строения молекулы и полученные значения значительно отличаются от истинных. [c.96]

По методу тепловых поправок можно с точностью до 5% вычислять теплоты образования алифатических и ароматических органических соединений. [c.96]

Определение теплот образования по энергиям связей для ароматических соединений не дает удовлетворительных результатов. [c.40]

Ароматичность—совокупность свойств, отражающих структурные и энергетические особенности, а также реакционную способность плоских циклических систем, содержащих (4п + 2) л-электронов, которые вовлечены в замкнутую цепь сопряжения. Ароматичность характеризует повышенную термодинамическую устойчивость ароматического соединения, обусловленную делокализацией л-электронов. Мерой ароматичности является энергия резонанса (или энергия делокализации), которую необходимо дополнительно затратить на разрушение циклической системы делокализованных сопряженных двойных связей. Следовательно. энергия резонанса характеризует вклад циклического сопряжения в теплоту образования соединения. См. также Бензол. [c.36]

Благодаря большому числу физико-химических исследований трополонов и родственных веществ в настоящее время начинает проясняться вопрос о тонкой структуре семичленных ароматических систем. Исследования этих соединений проводились с применением метода молекулярных орбит, ультрафиолетовых, инфракрасных и Раман-спектров, спектров протонного магнитного резонанса, рентгеноструктурных исследований, дифракции электронов, определения дипольных моментов, полярографии, изучения кислотности, способности к комплексообразованию, теплот образования, магнитной восприимчивости [176] и потенциалов ионизации [183]. [c.365]

Теплоты образования бензола и его производных, конечно, намного превосходили вычисленные значения этого следовало ожидать вследствие известного вырождения ароматических соединений . Следует [c.77]

Пенни показал, что его порядки связи могут быть использованы для расчета теплот образования ароматических соединений и для широкой корреляции с ними межатомных расстояний. [c.228]

Уже давно признано, что в случае ароматических соединений правила аддитивности свойств связей нарушаются. Так, в молекуле бензола все связи СС имеют одинаковую длину (1,40 А), промежуточную между длинами нормальной двойной и ординарной связей, тогда как теплота образования бензола превышает значение, которого можно было бы ожидать для цикло-гексатриена. Объяснение этой кажущейся аномалии было впервые дано Хюккелем [1]. Если бы атомы углерода в бензоле имели такую же геометрию, как в этилене, то можно было бы ожидать, что молекула будет плоской. В модели локализованных связей каждый атом углерода в таком случае должен образовывать а-связи со своими тремя соседями за счет р -гибрид-ных орбиталей тогда ось третьей 2р-орбитали будет перпендикулярна плоскости молекулы, и эта орбиталь может быть использована для образования п-связей с двумя соседними атомами углерода (рис. 5.1). [c.200]

Возникает вопрос об определении ароматичности. До сих пор подразумевалось такое определение, согласно которому ароматическими являются соединения, в которых связи не локализованы и теплота образования больше теплоты образования, вычисленной для соответствующей классической структуры. Однако в случае нечетных альтернантных углеводородов делокализованные Связи имеются даже в соединениях с открытой цепью (разд. 6.14). Кроме того, невозможно дать какое-либо удовлетворительное определение для энергии резонанса систем такого [c.289]

Изучены [111] температуры плавления, упругость диссоциации и теплоты образования ряда соединений BFg и ароматических нитрилов. [c.431]

Так как объем производства хлорбензола, широко используемого в качестве промежуточного продукта и растворителя, очень велик, получать его в аппаратах периодического действия экономически невыгодно, и в настоящее время почти во всех странах применяются непрерывные способы хлорирования, аппаратурное оформление которых может быть весьма разнообразным [24, 25]. Определенные трудности при осуществлении непрерывного процесса вызывает необходимость отвода выделяющейся при реакции теплоты — 32 МДж/моль [7, с. 1766]. Видимо, наиболее интересен метод непрерывного хлорирования, при котором выделяющаяся теплота полностью расходуется на нагревание исходных веществ до кипения и на испарение части бензола и хлорбензола [24]. Использование непрерывных методов позволяет уменьшить глубину хлорирования и тем самым значительно сократить образование полихлорпроизводных, находящих лишь ограниченное применение. Например, при упомянутом выше способе поддерживают температуру 76—83 °С в реакционной массе остается до 65% бензола и образуется 3,5—4% полихлоридов от получившегося хлорбензола. Б связи с этим преимуществом интенсивно изучается непрерывное хлорирование и других ароматических соединений [26]. [c.175]

Поглощение энергии — это, разумеется, главное необходимое условие какой бы то ни было фотохимической реакции. Если нанести на график зависимость количества поглощенной энергии от длины волны, получится спектр поглощения. В ультрафиолетовой области поглощение энергии излучения вызывает возбуждение электронов и может привести к разрыву химической связи или образованию новой связи, флуоресценции или рассеянию энергии в виде теплоты. Поглощение энергии сложной молекулой и длина волны, при которой энергия поглощается, зависят от строения молекул большинство ароматических соединений, проявляющих гербицидные свойства, довольно интенсивно поглощают свет в ультрафиолетовой области, т. е. обладают УФ-спектром поглощения. [c.315]

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]

Взрывчатые вещества (ВВ) — химические соединения или смеси веществ, способные к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением больших количеств теплоты и образованием газов. Из химических соединений применяют полинитросоединения ароматических и других углеводородов и их производных (тринитротолуол — тротил, тринитрофенол — пикриновая кислота и др.), нитроамины (гексоген), эфиры азотной кислоты и многоатомных спиртов (нитроглицерин, нитроцеллюлоза), соли азотной кислоты (нитрат аммония). Важнейшие смеси — пороха, смеси нитроглицерина с нитратами, аммониты, динамиты, оксиликвиты. [c.30]

Рассмотренные выше схемы, основанные на энергиях связей и инкрементах групп, хотя и могут быть доведены до высокой степени точности, не обладают гибкостью и широтой. Эти качества присущи схемам, включающим молекулярно-механические расчеты (иначе, расчеты, основанные на эмпирических силовых полях), которые в настоящее время широко используют в органической химии. В данном разделе обсуждение этих схем ограничено применением их для определения теплот образования, разницы энергий, энергий напряжения и молекулярной структуры насыщенных углеводородов. Однако достоинством подхода, основанного на молекулярной механике, является возможность его применения для функциональных групп, алкенов, ароматических и металлорганиче-ских соединений, конформаций полимеров и пептидов и для реакционноспособных интермедиатов. Подход на основе молекулярной механики был впервые развит Вестхаймером [68] и позднее расширен Хендриксоном [69] и Вайбергом [70]. В этом случае молекулу рассматривают как комбинацию частиц (атомов), удерживаемых вместе пружинками (связями), и проводят расчеты, применяя соответствующие типы молекулярных моделей. В этом случае электронную систему отдельно не рассматривают. Деформация модели растягиванием илн сгибанием пружинок или смещением частиц друг относительно друга приводит к изменениям энергии, которые можно рассчитать, если известны необходимые силовые [c.111]

Как уже отмечалось, в процессе каталитического крекинга алюмосиликатный катализатор быстро закоксовывается и теряет свою активность. Количество кокса, который отлагается на катализаторе, в зависимости от качества сырья, режима процесса и типа реактора составляет 0,8-2 %. Образование кокса имеет двойное значение. С одной стороны, блокировка активных центров и пор катализатора высокомолекулярными конденсированными ароматическими соединениями с больпшм содержанием углерода (кокс) приводит к быстрой дезактивации катализатора, а, с другой стороны, выжигание кокса является источником теплоты для эндотермического процесса крекинга. [c.765]

Виниловые эфиры и амины имеют малую склонность к сохранению структуры так, при действии электрофильного агента первоначально образующийся продукт реакщ1и взаимодействует с нуклеофильной группой и образует продукт присоединения (пример 207->210). Тиофен и пнррол имеют высокую степень ароматичности (энергия сопряжения 31 ккал1моль, как измерено по теплотам сгорания) и, следовательно, при взаимодействии с электрофильным агентом первоначальный продукт реакции отщепляет протон и в результате ароматизации дает продукт замещения (пример 211 214). Фуран имеет менее ароматический характер (энергия сопряжения 23 ккал/моль) и одинаково часто присоединяет реагент и взаимодействует по схеме замещения. Ароматичность бензольного ядра ослаблена в 3,4-бензопроизводных (215), которые нестойки и обычно наряду с замещением вступают в реакцию присоединения, тогда как 2,3-бензопроизводные (216) являются устойчиво ароматическими соединениями. Однако 3-замещенные индолы иногда взаимодействуют с электрофильными агентами в положении 3 с образованием индоленннов (217) (ср. стр. 173). [c.165]

Во многих источниках приведены энергии связей углерод — углерод и углерод—водород [3, 4, 10—13. Однако они основаны на неверном допущении, что энергии всех связей (С—С), (С=С) и (С = С), а также (С—Н) одинаковы, независимо от того, в каких соединениях они находятся. Расчет теплот сгорания и образования по этим энергиям связей в сравнительно небольшом количестве случаев дает близкие к экспериментальным данным результаты. Большие расхождения наблюдаются при расчете изоалканов и недопустимо большие расхождения — при расчете ароматических соединений, алкенов и соединений, содержащих больше одной двойной связи в молекуле. Причина, видимо, в том, что средние значения энергии связи (С—Н) в группах —СНз, >СНз и в (С—С) в метильной и метиленовой группах значительно отличаются. [c.5]

Имеется множество данных, указывающих на существование какой-то ассоциации в системах, содержащих ароматические соединения, которая может быть объяснена Н-связью. К их числу относятся данные о растворимости НС1 в ароматических соединениях [298] и Н2О в бензоле [1935], а также диаграммы плавкости смесей НС1 [424, 1705] и H I3 [1705] с ароматикой. Коэффициенты распределения, приведенные в табл. 15, равно как и спектральные исследования в ИК-области ассоциации N-этилацетамида в различных растворителях [1117], показывают, что бензол является более сильным основанием, чем ССЦ. Данные о теплоте смешения H I3 с ароматическими соединениями согласуются с предположением о возникновении ассоциации через Н-связь [1995]. Согласно Туомикоски, измерения дипольного момента пиррола в растворах в бензоле также указывают на образование Н-связи [2059] (см. также [1814]). [c.176]

Сульфиды с алифатическими радикалами нормального и изостроения дают с иодом довольно устойчивые комплексы с большими величинами дипольных моментов. Теплоты образования составляют 8—10 ккал1моль. Ароматические и насыщенные сульфиды взаимодействуют с иодом крайне слабо, тепловые эффекты реакций низки, дипольные моменты в присутствии иода близки к дипольным моментам в чистом растворителе. Если двойная связь или ароматическое кольцо переходит из а в -положение (к атому серы), то такие соединения проявляют способность к ком-плексообразованию, однако при этом ДЯ и х ниже, чем в случае насыщенных соединений. [c.115]

Ароматический характер азолов проявляется, между прочим, в их исключительной стойкости к действию окислительных агентов. Наоборот, термическая устойчивость убывает в ряду азолов с возрастанием числа атомов азота в цикле она наименьшая у пентазола. Действительно, термическая устойчивость, считаюш аяся у ароматических карбоциклических соединений одной из основных характеристик ароматического состояния, зависит не от теплоты образования устойчивых продуктов реакции термического разложения, а от термодинамики и кинетики первой стадии реакции размыкания цикла (протекаюш ей путем ряда последовательных реакций) (Р. Хуисген, 1960 г.). Таким образом объясняется легкость, с которой происходит термическое расщепление циклов тетразолов и главным образом пентазолов (см. ниже) путем реакций, в которых образуются особенно устойчивые молекулы азота. [c.592]

Шесть 2р-атомных орбиталей позволяют построить шесть я-молекулярных орбиталей из них наиболее устойчива связывающая орбиталь с низшей энергией в ней плотность электронного облака повышена между каждой парой атомов углерода и она является общей для всех атомов углерода бензольной молекулы. Наименее устойчива разрыхляющая орбиталь с узлами между каждой парой атомов углерода. л-Электронное облако (связывающих МО) располагается вне плоскости молекулы (над и под ней) (рис. 72). Подобная замкнутая шес-ти-тг-электронная система (я-электронный секстет) является основным признаком ароматичности и обусловливает все важнейшие физические и химические свойства соединений бензольного ряда и характеризует ароматическую связь. В частности, она объясняет высокую термодинамическую устойчивость бензола, определяемую энергией сопряжения (энергией резонанса), равной ЪЪ кдж моль. По одному из методов эта величина получена как разность между экспериментально определенной теплотой образования бензола (5504 кдж/моль) и теплотой образования, вычисленной по ад- 72. Молекулярные п-орбитали дитивной схеме (5349кйж/жоль), в молекуле бензола. [c.423]

Для установления структуры измерялись теплоты образования, потенциалы ионизации и появления ионов. Так было показано, что ион С7Н7+, часто обнаруживаемый в масс-спектрах ароматических углеводородов, при диссоциации алкилбензолов вблизи порога появления приобретает структуру семичленного цикла (ион тропилия), тогда как при ионизации галогенсодержащих соединений этот ион сохраняет структуру исходной молекулы [5]. [c.15]

Непосредственное измерение теплот реакций. Ввиду неточностей, возникающих при вычислении теплот образования из теплот сгорания для всех веществ, кроме простейших органических, более простым и более надежным является непосредственное измерение теплоты некоторых типов реакций, представляющих теоретический интерес, вместо определения теплоты образования отдельных веществ, участвующих в этих реакциях. Например, подобные исследования были выполнены Кистяковским и его сотрудниками [11—18] в основном они были посвящены измерению теплот реакций присоединения к различным ненасыщенным алифатическим и ароматическим веществам от одной до четырех молекул Н на л олекулу взятого соединения, в присутствии подходящих катализаторов при 82° С. Таким же образом Конн, Кистяковский и Смит [19] измерили количество тепла, выделяющееся при присоединении бгз к некоторым олефиновым соединениям, и теплоту присоединения С к этилену. Так как теплоты образования либо начальных, либо конечных продуктов в этих реакциях известны с достаточной точностью, то точ-ндсть определения этим способом теплот образования других веществ, участвующих в реакции, должна быть вполне удовлетворительной. Конечно, область применения метода непосредственного измерения теплот реакций ограничивается такими типами реакций, которые могут быть осуществлены со скоростями, допускающими калориметрическое изучение, и не осложняются нежелательными прбочными реакциями. [c.50]

Было показано, что стабильные иминоксильные радикалы образуют л-комплексы с ароматическими соединениями [241]. Теплоты образования л-комплексов бензола с различными иминоксильными радикалами (радикалы I, II, бутилмезитилнитроксид, дианизил-нитроксид) оказались близкими между собой (5,8—6,4 ккал1моль) [241—243]. Теплоты образования я-комплексов иминоксильного радикала с различными ароматическими соединениями различаются довольно значительно [243]. [c.356]

В процессах обессеривания лигроинов и газойлей при давлении 18— 30 ат и температуре 260—427° [4, 13] в качестве катализатора широкое применение нашел молибдат кобальта на активированной окиси алюминия. При этих условиях происходит гидрогенизация олефиновых углеводородов, но практически не идет гидрогенизация присутствующих в сырье ароматических углеводородов. Добавление солей щелочных металлов к этому катализатору подавляет гидрогенизацию олефиновых углеводородов, ие тормозя, однако, гидрогенизации сернистых соединений 5]. При более высокой температуре или при более низком давлении становится заметной реакция дегидрогенизации присутствующих в лигроине нафтенов до ароматических углеводородов и водорода (как в гидроформинге). При регулировании рабочих условий процесса можно обеспечить образование небольшого избытка водорода сверх того количества его, которое необходимо для обеспечения гидрогенизации олефинов и обессеривания [2] процесс становится независимым от внешнего поступления водорода. При этих условиях управление тепловым режимом реактора осуществляется легче, так как теплота, выделяющаяся при экзотермической реакции гидрогенизации олефинов и сернистых соединений, почти компенсируется теплотой, поглощаемой при эндотермической реакции дегидрогенизации. Однако при таких, более жестких условиях работы скорость гидрогеиизации олефинов [5] может снижаться, приближаясь к равновесию олефин — парафин, и появляется тенденция к отложению угля на катализаторе. Необходимость чередования процесса с регенерацией путем продувки воздухом для удаления с катализатора углеродистого осадка ограничивает процесс, сокращая продолжительность рабочих периодов по сравнению с процессом типичной обычной гидрогенизации. [c.279]

В силикагелях с гидратированной поверхностью в результате наложения кислотно-основных взаимодействий электронов ароматического ядра с гидроксилом кремнекислоты теплота адсорбции ароматических углеводородов значительно превышает теплоту адсорбции насыщенных — и резко уменьшается при дегидратации поверхности кремнезема. По данным А. В. Киселева [66], повышенная адсорбция бензола на гидратированной поверхности силикагеля связана с образованием молекулярных соединений (комплексов) между слабым основанием — бензолом (электродонорной молекулой) — и гидроксилом кремнекислоты (алектроноакцептор-ным и протоно-донорным адсорбентом) [c.236]

Разница между теплотами гидрирования двух последних реакций (образование тетра- и гексагидробензолов) объясняется тем, что в дигидросоединении есть сопряженная система связей. Однако особенно важно совершенно отличное течение первой ступени гидрирования бензола, которая не только не является экзотермической, но даже идет с поглощением тепла. Очевидно, это связано именно с тем, что в этой первой ступени идет разрушение энергетически устойчивой (имеющей наименьший запас энергии) ароматической системы связей и образование значительно менее устойчивого кольчатого неаредельного соединения — циклогексадиена. [c.12]