Простые опыты по органической химии

Вообще говоря, вполне обоснованное предсказание скорости реакции может быть сделано лишь в том случае, если имеется какой-либо способ расчета потенциальной энергии реагентов и переходного состояния. Но построение потенциальных поверхностей удается провести лишь для исключительно простых квантовых реакций [17]. Практически все органические реакции слишком сложны для того, чтобы их скорости могли бы быть получены неэмпирическими расчетами. Между тем большой опыт органической химии требует интерпретации, и потому возникает необходимость в более или менее качественных теориях оценки реакционной способности. [c.269]

ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. На практических занятиях по органической химии студенты быстро узнают, что диэтиловый эфир (обычно его называют эфиром) не смешивается с водой, служит хорошим растворителем для органических соедииений и чрезвычайно легко воспламеняется. Из этих сведений абсолютно правильными можно считать лишь последние два. Если встряхивать вместе эфир и воду, как при экстракции, а затем отделить слой эфира, оп будет содержать около 7% воды (табл. 10-1 из разд. 10.2). Вот почему эфирный экстракт веш ества из водной фазы сначала высушивают и только после этого отгоняют эфир (разд. 11.4). Следует отметить, что м-бутиловый спирт и диэтиловый эфир одинаково растворимы в воде. [c.439]

Книга написана выдающимся венгерским химиком-органиком, особенно известным -своими работами по стереохимии. Она представляет собой курс органической химии для углубленного изучения. Ее отличительные черты — высокий научный уровень и благодаря умело подобранным схемам и многочисленным рисункам чрезвычайная наглядность изложения. Весьма интересен опыт автора, отказавшегося от изображения ароматических молекул с помощью чередующихся двойных и простых связей и применившего новую символику. При изложении материала автор руководствовался не традиционным делением материала (жирный, ароматический и гетероциклический ряды), а принципом классификации органических соединений по функциональным группам. [c.680]

Легкость вопросов для самоконтроля диктовалась 1) малым объемом курса органической химии в мединститутах 2) малым количеством времени для домашней работы у студентов-медиков, перегруженных работой по многим трудоемким дисциплинам (как анатомия и др.) 3) весьма небольшим количеством времени, которое на практических занятиях можно уделить самоконтролю подготовки. Мы должны особо подчеркнуть, что приводимые в данном пособии вопросы не являются средством проверки общей теоретической подготовки студента по органической химии, а лишь средством для решения вопроса — можно ли допустить данного учащегося к работе в лаборатории. Естественно, что приводимые вопросы не только не отражают всего объема курса (поскольку на практических занятиях весь курс не может быть отражен), но не отражают даже всех практических занятий. Однако наш опыт показал, что если студент дал правильные ответы на предложенные ему простые вопросы, то, как правило, это свидетельствует, что он предварительно ознакомился с материалом и будет сознательно работать в лаборатории. [c.4]

Несмотря на искусственность концепции резонанса, она чрезвычайно полезна при обобщении фактического материала органической химии. Важно понять, что не было бы необходимости использовать метод резонанса, если бы располагали практически применимым математическим методом решения точных и сложных уравнений, описывающих распределение электронов и свойства молекул, содержащих более одного электрона. В отсутствие строгого математического решения метод резонанса позволяет распространить идеи привычной нам теории валентности на соединения, подобные бензолу, приближенно описывая реальную молекулу с помощью всех валентных схем, которые могут быть для нее написаны. С каждой схемой будут ассоциироваться определенные свойства. Если для соединения (например, этилена) можно написать только одну приемлемую валентную схему, то, видимо, свойства молекулы будут соответствовать тем, которые, как подсказывает опыт, должны быть присущи такой схеме. С другой стороны, если можно написать ряд таких схем, то свойства молекулы будут соответствовать не какой-либо одной из них, а некоторому наложению (суперпозиции) из всех — короче говоря, гибридной структуре. Однако такая суперпозиция ни в коем случае не приводит к простому усреднению, как это можно видеть на примере энергий, которые для гибрида всегда оказываются ниже, чем та энергия, которой следовало бы ожидать для гипотетических молекул, соответствующих любой из отдельно взятых резонансных структур. [c.260]

В истории органической химии, при господстве представлений о сложных радикалах (это учение ведет свое начало от Лавуазье и Гей-Люссака), очень был важен момент, когда стало возможным судить о строении самих радикалов. Было ясно, напр., что этил С Н или радикал обыкновенного спирта С-№ОН переходит, не изменяясь, в массу этиловых производных, но его отношение к еще более простым углеродистым соединениям было неясно, не занимало даже умы в 40-х и 50-х годах. Получая водородистый этил С-№Н = С-Н , считали в нем опять тот же этил, как в метане видели водородистый метил СН = С№Н. Получая из него свободный метил С№СН = С Н , считали его производным метилового спирта С№ОН и только изомером водородистого этила. При помощи продуктов металепсии убедились, однако, что здесь не изомерия, а полное тождество, а потому стало ясно, что этил есть метилированный метил С № = СН С№. Тогда стало ясно, что необходимо разбирать самые радикалы, разбивая их до понимания связей отдельных входящих атомов. Отсюда родилось учение о строении (о структуре) углеродистых соединений. [c.601]

Поскольку технически измерения показателя преломления (и плотности) в XIX в. легче было осуществлять у жидких веществ, а такие вещества в изобилии представляла органическая химия, то развитие рефрактометрии в XIX в. было связано в первую очередь с органической химией. Именно благодаря тому, что определение показателя преломления осуществлялось технически сравнительно просто, опо применялось на всем протяжении развития органической химии как средство идентификации. Показатели преломления оказались поэтому же удобным средством при определении кинетических характеристик, в частности, скоростей реакций и энергий активации [8, с. 71]. Предполагается, что скорости изменения и концентрации, и показателя преломления пропорциональны друг к другу, хотя бы только при небольших изменениях этих характеристик реакционной смеси. [c.198]

Найдут ли практическое воплощение эти или какие-либо другие пути получения стероидов, покажет будущее. Однако опыт развития органической химии за последние десятилетия указывает, что синтезы структур, казавшихся первоначально совершенно недоступными, осуществлялись через несколько лет довольно легко и просто. Поэтому вряд ли можно сомневаться в том, что перспективы, открывающиеся перед полным синтезом стероидов, вполне благоприятны. [c.15]

Учебный эксперимент более схематичен, технически более прост, чем эксперимент научный. Он должен быть освобождён от деталей, способных отвлечь внимание от основной идеи опыта,— показа того или иного явления. Для иллюстрации этого положения можно привести такой пример. На лекции известного профессора химии демонстрировался опыт получения одного органического соединения. Был собран для этой цели сложный прибор с применением мешалки. По ходу опыта выяснилось, что техническое оформление опыта заслонило собой его содержание. По предложению лектора мешалка была удалена, чтобы опыт был нагляднее . Тем в большей степени это требование освобождения от деталей относится к школьным опытам, где учащиеся в меньшей степени подготовлены к наблюдениям. [c.9]

Труднее было применить химические законы к твердым веществам переменного состава, таким, как металлические сплавы, сложные окислы, силикаты и др. Без преувеличения можно отметить, что химия этих веществ на первых порах своего развития обязана применению метода построения диаграмм состояния и состав—свойство. Это, в свою очередь, стало возможным лишь на основе развития физической химии и учения о гетерогенном равновесии и теоретических представлений, развитых Н. С. Курнаковым. Значительное и весьма положительное влияние на изучение систем с фазами переменного состава методом физико-химического анализа оказал принцип единства проявления химического соединения на диаграмме состояния, на химической диаграмме. Опыт показал, что для всех классов соединений — металлических, солеобразных и органических, простейших — типа бинарных соединений между элементами и комплексных — образование нового соединения проявляется на диаграмме состав—свойство сингулярным максимумом. [c.45]

Характерное для современного синтеза системное (а не узко ведомственное ) мышление, обобщающее и организующее весь опыт органической химии, ставит синтез как некую метанауку над всеми органо-химическими дисциплинами. В настоящее время без знания этой метанауки химик просто не в состоянии по-настоящему глубоко вести исследования в любой частной области органической химии. [c.544]

Возникновение новых методов разделения и их применение для решения важных проблем каждый раз способствовали развитию химической науки. Так произошло в начале 1970-х гг., когда профессор Роберт Б. Вудвард из Гарвардского университета впервые использовал новый в то время метод современной жидкостной хроматографии (ЖХ) в работах по синтезу витамина В,2 [2]. В то время даже наиболее опытные химики-синтетики столкнулись с необходимостью решения проблемы разделения. Профессор Вудвард так описывал сложившееся положение ...в настоящее время перед нами возникла опасность потерять стереохимические особенности наших веществ в упомянутых трех центрах. И это ставит перед нами сложную задачу разделения... Если на стадии гептаметилбисноркобиринатов оставить неопределенной стереохимию трех упомянутых центров, то затем все равно возникнет проблема стереохимии, и конечно, связанная с ней проблема разделения очень близких по свойствам молекул [3]. Решение возникших проблем разделения стало возможным при использовании ЖХ. Процитируем опять слова Вудварда Здесь я должен сказать, что решающую роль во всей нашей дальнейшей работе имело использование жидкостной хроматографии высокого давления для очень трудных разделений, с которыми мы столкнулись, начиная с этого момента. Возможности метода жидкостной хроматографии высокого давления с трудом может оценить химик, который не использовал этот метод этот метод является относительно простым, и, я уверен, он станет необходимым в каждой лаборатории органической химии в очень недалеком будущем [4]. Очень скоро метод ЖХ стал основным в исследованиях профессора Вудварда. Степень его использования как стандартного метода видна из следующего высказывания Данная кобириновая кислота была [c.9]

Простейшие тиофены [1] представляют собой устойчивые жидкости, по температуре кипения и даже по запаху сильно напоминающие бензол. Они сопровождают бензол и его производные в продуктах перегонки каменноугольной смолы. Открытие тиофена в бензольной фракции каменноугольной смолы связано с одним из классических курьезов в органической химии. В прежние времена для характеристики химических соединений широко применялись цветные реакции. Было, например, известно, что при нагревании бензола с изатином и концентрированной серной кислотой появляется синяя окраска (разд. 14.1.1.7). В 1882 г. В.Мейер читал студентам последнего курса лекцию, сопровождающуюся демонстрацией опытов. К восторгу всех присутствующих, за исключением самого профессора и особенно его ассистента, опыт не удался. При расследовании этого инцидента выяснилось, что у ассистента закончился запас коммерческого бензола и он приготовил бензол путем декарбоксилирования бензойной кислоты. Стало ясно, что цветная реакция характерна не для самого бензола, а для содержащейся в коммерческом бензоле примеси. При дальнейших исследованиях Мейеру удалось выделить эту примесь и определить как неизвестную ранее циклическую систему, которой он дал имя тиофен от греческих слов гкеюп (сера) и ркато (светящийся). Впервые корень этого слова был использован для названия фенола, поскольку он был побочным продуктом при производстве светильного газа из каменноугольной смолы. [c.352]

Причиной, вызвавшей необходимость разработки методов по лучения органических препаратов с использованием малых количеств веществ, явился недостаток реактивов и материалов, который в течение уже многих лет затрудняет проведение практикума по органической химии. При проведении практикума из-за отсутствия необходимых реактивов многие препараты вообще нельзя получать, имеющихся же реактивов, вследствие возросшего числа студентов, не хватает для того, чтобы провести синтез в коли чествах, предусмотренных руководствами ( Д—1 моль и больше). Кроме того, стоимость необходимой стеклянной посуды так велика, что многие студенты не имеют возможности ее приобрести. Поэтому были предприняты исследования с целью уменьшения количеств реагентов, необходимых для синтезов примерно до одной сороковой части от рекомендованных в руководстве Гат-термана-Виланда Практические работы по органической химии . Большинство описанных ниже препаратов получают в простой стеклянной аппаратуре, которую, при желании, может сделать любой студент, имеющий даже очень небольшой опыт стеклодувной работы. Последнее значительно уменьшает и расходы, необходимые для приобретения посуды. [c.8]

Большинство курсов органической химии начинается с обсуждения алканов — простейшего класса органических молекул. Поэтому естественно начать изложение прикладных аспектов спектроскопии ЯМР именно с этих соединений. Читатели, имеющие опыт работы в области спектроскопии ПМР, хорошо знают, что протонные йпектры насыщенных углеводородов несут мало информации и только в редких случаях могут быть использованы для распознавания изомерных структур. Спектроскопия ЯМР С открывает совершенно уникальные возможности в этом отношении. На рис. 3.1 приведены спектры ПМР и ЯМР С 3-метилгептана. В то время как в спектре ПМР обнаруживаются только две широкие полосы, спектр С содержит восемь отчетливо разделенных линий. Заметим, что никакой другой углеводород Св не имеет точно такого же спектра ЯМР >ЗС [1]. [c.60]

Теплый прием, оказанный нашему первому учебнику — Биологической химии ,— побудил нас написать эту вторую книгу, рассчитанную на несколько иной круг читателей, но вместе с тем сохраняющую в какой-то степени главные особенности своей предшественницы. Опыт показал, что с успехом пользоваться Биологической химией могут лишь студенты, имеющие хорошую подготовку как по физической, так и по органической химии. Кроме того, эту книгу оказалось довольно трудно приспособить не только для односеместрового, но даже и для более длительного курса обучения, в котором наряду с основным материалом рассматривается значительное количество сведений частного характера, не имеющих] прямого отношения к главным проблемам биохимии. Слабо подготовленные по химии студенты и короткие учебные курсы — явление совершенно обычное, но вряд ли этим можно извинить настолько поверхностное изложение предмета, чтобы студент так и не приобрел в конечном итоге знаний, необходимых для понимания тех проблем, с которыми ему предстоит иметь дело. Учитывая это, мы попытались подготовить своего рода адаптированное издание Биологической химии , которое удовлетворяло бы предъявляемым требованиям. Таким образом, главные различия между Основами биологической химии и Биологической химией касаются не содержания или композиции, а самого подхода к предмету. Математический анализ данных во всех тех случаях, когда он представлялся нам слишком трудным, заменен простым описанием основной упор сделан не на физическую химию макромолекул или кинетику и механизм ферментативных реакций, а на рассмотрение процессов метаболизма и на проблемы молекулярной биологии опущены слишком подробные описания экспериментов и, наконец, для введения студентов в новые области биохимии в меньшей степени используются оригинальные экспериментальные данные. Мы надеемся, что при таких изменениях нам удастся донести материал, составлявший содержание Биологической химии , до новой группы студентов, сделав его понятным и для них. Глубина изложения, разумеется, приносится при этом в жертву как из-за сокращения объема книги, так и потому, что мы вынуждены считаться с возможностями нашей новой аудитории. Однако нам кажется необходимым подчеркнуть, что и в таком новом виде освещение каждого раздела останется достаточно серьезным и глубоким. Читатели старого и нового учебников будут, очевидно, пользоваться разным языком, но общее понимание предмета будет у них приблизительно одинаковым. [c.7]

Физические методы определения структуры молекул занимают теперь центральное место в арсенале средств, используемых хими-ками-органиками. Элементарное ознакомление с важнейшими из них предполагается уже при прохождении общих курсов и практикумов по органической химии. Современные учебники органической химии содержат поэтому основные сведения о физических методах структурного анализа, а иногда в них даются также отдельные примеры и задачи по интерпретации простейших спектров протонного магнитного резонанса, инфракрасных и электронных спектров. Более глубокое изучение физических методов и систематическое развитие необходимых практических навыков осуществляются в специальных циклах лекций, лабораторных и семинарских занятиях для студентов старших 1 урсов и в аспирантуре. Используемая для этой цели литература весьма многочисленна и разнообразна по содержанию и уровню изложения, предмета. При этом, однако, ощущается недостаток учебных пособий для выработки и закрепления элементарных навыков истолкования спектральных данных и результатов измерений важнейших физических параметров молекул при структурном анализе. Особенно нужны сборники примеров и упражне ний, точно воспроизводящих в достаточно крупном масштабе подлинные спектры, полученные на современной аппаратуре, их особенности и пропорции. Такие материалы необходимы для тренировки визуального восприятия и интерпретации спектрограмм, оценки их качества, развития элементов зрительной памяти, очень облегчающих и ускоряющих использование молекулярных спектров для установления структуры. Наша книга написана с целью восполнения пробела в существующей литературе и отражает опыт преподавания физических методов исследования органических веществ студентам IV и V курсов химического факультета Ленинградского университета, специализирующимся по теоретической и синтетической органической химии, органическому анализу, химии природных и высокомолекулярных соединений. [c.3]

Термодинамические законы одинаково справедливы как для макроскопических, так и для микроскопических объектов материального мира. Макроскопические объекты обычно исследуются с помощью метода первых принципов, т. е. принципов классической (макроскопической) термодинамики, в то время как микроскопические — с помощью метода модельных гипотез (методов статистической физики). Термодинамический метод опирается исключительно на опыт, поэтому его результаты отличаются достоверностью, они не зависят от наших представлений о внутреннем (микроскопическом) механизме изучаемых явлений. Сущность метода модельных гипотез состоит в том, что выдвигается предположение о существовании некоего внутреннего механизма и на этой базе устанавливаются основные черты рассматриваемого явления, т. е. связь между физическими законами микро- и макромира. Если ранее (вплоть до середины XX столетия) оба метода существовали независимо один от другого, то теперь они органически сливаются между собой, взаимно дополняя и обогащая друг друга. Поэтому совместное изложение классической и статистической термодинамик лучше всего отвечает общему уровню развитии физики и химии. Именно этот тезис является основой стратегической канвы изложения материала книги. Однако этот симбиоз потребовал некоторого усложнении математического аппарата, хотя автор старался по возможности весь материал формализовать в наиболее простой и доступной для понимаши форме, оправдывая слова Канта В любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле столько, сколько в ней математики . [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология