Органические соединения электронография

Строение можно изучать химическими методами — второе важнейшее положение Бутлерова — также не потеряло своего значения в наши дни. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остается основной задачей органической химии. При этом, как и во времена А. М. Бутлерова, мы пользуемся методами химического анализа и синтеза. Однако наряду с ними в наше время широко применяются физические методы определения строения — разные виды спектроскопии, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение дипольных моментов, рентгенография, электронография. Значение этих методов ныне столь велико, что, дополняя Бутлерова, в наше время мы можем сказать строение можно изучать химическими и физическими методами. [c.31]

Теория химического строения учитывает особенности элемента углерода (см. 15.2). Изучение строения органических соединений остается основной задачей органической химии и в наше время. Для этого кроме химических широко применяются физические методы исследования, такие, как спектроскопия, ядер ный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение электрических моментов диполей, рентге-но- и электронография. [c.274]

В последние десятилетия значение физических методов исследования чрезвычайно возросло вследствие успехов, достигнутых в теоретическом обосновании зависимости между строением и физическими свойствами. Возникшие новейшие физические методы исследования органических соединений (определение дипольных моментов, рентгенография, электронография, спектроскопия и др.) значительно углубили наши представления о строении органических молекул и тем самым существенно обогатили теорию химического строения. [c.14]

Основное внимание в настоящем разделе книги уделено методам, которые находят сегодня наиболее широкое применение в исследовании строения органических соединений колебательной спектроскопии, ядерному магнитному резонансу, рентгеноструктурному анализу и электронографии. По другим методам приведены только некоторые данные, иллюстрирующие их возможности для исследования алифатических иитросоединений. [c.326]

Эти методы основаны на изучении дифракционной картины, которую получают в результате рассеивания исследуемым веществом рентгеновских лучей, электронов или нейтронов. Рентгеновские лучи рассеиваются на электронах, потоки электронов (электронные лучи) на электронах и ядрах атомов, а потоки нейтронов — на ядрах. При рассеивании на электронах определяемый электронный центр атома, как правило, практически совпадает с местоположением ядра. Таким образом, дифракционные методы — рентгенография (называемая также рентгеноструктурным анализом), электронография и нейтронография являются незаменимым средством для определения геометрии органических соединений относительного расположения атомов в пространстве и геометрических параметров (межатомных расстояний и валентных углов). Впрочем, эти методы дают и другие представляющие интерес данные например, рентгенография распределение электронной плотности, характер упаковки молекул в кристаллах и даже молекулярные веса. Названные методы взаимно дополняют друг друга. Рентгенография применима в первую очередь для структурного анализа соединений, получаемых в кристаллическом состоянии, т. е. применима к определению соединений сложного строения. Электронография служит для структурного анализа органических веществ в газообразном состоянии, т. е. соединений относительно малого молекулярного веса и простого строения. Оба эти метода не дают удовлетворительных результатов при установлении координат атомов водорода, но для этой цели может с успехом служить нейтронография. [c.245]

Газовая электронография как экспериментальный метод изучения структуры молекул по дифракционной картине рассеяния быстрых электронов зародилась в начале 30-х годов текущего столетия. Благодаря важным преимуществам — простоте экспериментальной техники и методики, возможности изучать неполярные, тяжелые и достаточно сложные молекулы — этот метод приобрел в структурном анализе молекул первостепенное значение. Число изученных молекулярных структур соединений разных классов превышает тысячу. В основном это органические соединения, однако с разработкой методики высокотемпературных съемок возможности метода в структурной неорганической химии расширились и исследования молекул неорганических соединений также интенсивно развиваются. В настоящее время систематические электронографические исследования веществ в газообразной фазе ведутся в Советском Союзе, США, Японии, Норвегии, Венгрии, Англии, Голландии, ФРГ и Франции. [c.226]

Находит применение и старый метод — газовая электронография, несколько модифицированный в последние годы. За счет его усовершенствования появилась возможность детально изучать процессы не только в органических соединениях, но и в труднолетучих неорганических веществах [171]. Этим способом можно определять межъядерные расстояния с точностью до 0,2—0,5 пм. Перспективным является метод, по которому электронограф (с радиационным нагревом испарителя до 2000 °С) комбинируют с масс-спектрометром. Это особенно эффективно в случае исследования системы веществ со сложным составом пара. [c.156]

Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялись невозможностью выделения их методами классической органической химии в химически чистом состоянии и нахождении их точных физических констант (температуры плавления, температуры кипения, молекулярной массы). На основе же данных элементного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии и появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярной массы, формы и строения гигантских молекул, неизвестных в классической химии. [c.49]

Эффективные методы исследования масс-спектроскопия, рент-гено- и электронография, ЯМР, инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия в совокупности с квантовомеханическими расчетами, выполняемыми с помощью мощных ЭВМ, составляют современный конформационный анализ, направленный на расшифровку строения молекул. Растущая эффективность структурных исследований позволяет достичь впечатляющих успехов в синтезе новых химических соединений. Это характерно для тонкого органического синтеза, для основной химии, биохимии и для всех других ветвей органической химии. [c.27]

Обнаружение функциональных груни в молекуле ранее неизвестного соединения также не представляет в настоящее время иринцини-альных трудностей. Значительно сложнее, однако, получить информацию о строении углеродного скелета. Для этого следует провести химическую деструкцию соедииеиия и идентифицировать образующиеся осколки. Так, озонирование и последующее разложение образующихся озонидов позволяет определить положение кратной связи у большого числа алкенов. В качестве других примеров подобного рода следует упомянуть химическую деградацию альдоз (см. раздел. 3.1.1) или деструкцию алкалоидов (см. раздел 2.3.4). Однако химические методы зачастую требуют очень много времени и на их осуществление необходимы относительно большие количества вещества. В связи с интенсивным развитием приборной техники за последние 20 лет получил широкое распространение целый ряд спектральных методов оиределения строения органических соединений, такие как инфракрасная спектроскопия (ИК), раман-снектроскония, электронная спектроскопия (УФ- и видимая области), снектроскония ядерного магнитного резонанса (ЯМР), спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-сиектрометрия (МС), рентгенография, электронография и т.д. Эти методы часто в значительно более короткие сроки позволяют получить информацию о структуре и пространственном строении молекулы. Их распространение зачастую сдерживается лишь весьма высокой стоимостью приборов. В рамках настоящего учебника будут обсуждены основы важнейших из этих методов, и на некоторых примерах будет продемонстрирована получаемая с их помощью информация. Более глубоко с этим вопросом можно познакомиться в специальной литературе. [c.36]

Научные исследования посвящены теории дифракции электронов и рентгеновских лучей, структурному анализу кристаллов, изучению строения белковых молекул. Один из создателей метода структурной электронографии и ее теоретических основ (1950). Определил положение водородных атомов в ряде кристаллов и расшифровал структуру многих комплексных органических соединений. Под его руководством осуществлена расшифровка пространственной структуры растительного белка леггемо-глобина (1975), ферментов асиар-таттрансамииазы (1978), каталазы [c.94]

Для определения строения молекул используют не только методы рентгенографии, электронографии, нейтронографии, но и другие физико-химические и химические методы. Так, способность органических соединений к ряду химических реакций во многих случаях дает возможность чисто химическим способом предположить структуру молекул. Термохимические константы органических веществ тесно связаны с особенностями их строения (работы Свенто-славского над исследованием различных форм диазотатов). В настоящее время часто используют физико-химические методы, позволяющие быстро определить некоторые особенности структуры. К ним относятся исследования спектров поглощения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, спектры комбинационного рассеяния, радиоспектроскопия, определение дипольных моментов , [c.344]

Изучение химических равновесий. Ранее в разделе 1.6 отмечалась чувствительность электронографического метода к молекулярному составу пара. Этот факт уже давно используется в злектронографических исследованиях органических соединений, когда в паре имеется один или несколько конформеров одного соединения. Во многих исследованиях этого типа, в ряде случаев вьшолненных при нескольких температурах, установлены виды конформеров, присутствующих в газообразной фазе, найдены соотношения различных конформеров в условиях эксперимента, определены разности их энергий или относительные стабильности (см. обзоры [130, 208]). Удовлетворительное согласование величин, полученных электронографическим методом, со спектроскопическим, позволяет предположить, что влияние всех тех факторов, о которых шла речь в разделе 1.6, при исследовании органических соединений, по-видимому, не слишком существенно, что и обусловило успех многочисленных исследований такого рода. Поскольку методика обработки данных при изучении конформационных равновесий электронографическим методом и многие полученные конкретные результаты подробно освещены в обзорных статьях [130, 208], в настоящем разделе в качестве иллюстрации возможностей газовой электронографии мы ограничимся рассмотрением только тех работ, в которых из изучения температурной зависимости дифракционной картины определены термодинамические характеристики АН (АЕ) и А5 некоторых реакций органических соединений в газообразной фазе (в том числе конформационных равновесий). [c.259]

Крупнейшие открытия физики и химии конца XIX и начала XX в. в области строения материи оказали мощное влияние па развитие всех отраслей естествознания. В органической химии ото прежде всего прояв-лось в дальнейшем внедрении новых физических методов исследования (спектроскопия, реитгепографня, позже электронография, масс-спектро-скопия). Создание планетарной модели строения атома с некоторым запозданием отразилось и на теоретических представлениях химиков-органиков. Причиной более позднего проникновения в органическую химию электронных представлений является сложность объектов органической химии. Для органической химии большое значение имела гипотеза октет-ного строения электронных оболочек атомов в молекулах, выдвинутая Льюисом в 1913 г. [90—92]. В России пионером электронной теории органических соединений был А. М. Беркенгейм, который в 1917 г. выпустил специальную монографию Основы электронной химии органических соединений [93]. Крупной заслугой Беркенгейма является толкование многих эмпирических правил химического поведения и реакционной способности органических соединений с точки зрения электронных представлений начала XX столетия. [c.36]

Решение ряда принципиальных теоретических проблем органической химии связано с исследованием строения и свойств ароматических соединений. Здесь в первую очередь следует выделить проблему строения бензола. Всестороннему исследованию связи между строением и свойствами ароматических соединений способствовало широкое применение методов физико-химического эксперимента электронной спектроскопии в видимой и в ультрафиолетовой области, потенциометрического титрования, дейтерийобмена, рентгено-и электронографии, дипольных моментов, ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонанса и др. [c.407]

Рассмотрим кратко закономерности в изменении длин связей, наиболее часто встречающихся в органических молекулах. Большое число исследований было посвящено анализу связей углерод— углерод в различных соединениях. При этом выяснилось, что если требуемая точность составляет 0,01—0,02 а, то практически во всех случаях система ковалентных радиусов дает вполне надежные величины. Конечно, атомы углерода, образующие одинарные, двойные и тройные связи, должны иметь разные ковалентные радиусы можно также сказать, что длина связи зависит от гибридизации атомов, составляющих эту связь. Ниже приведены ковалентные радиусы (в А), полученные Бастиан-сеном и Треттеберг [59] на основании анализа многочисленных данных газовой электронографии (ср. стр. 234) [c.26]