Уэланд . Теория резонанса химии

В истории электронных теорий органической химии теория резонанса заняла промежуточное положение между качественной теорией электронных смещений и количественными методами квантовой химии, в первую очередь методом валентных связей. Здесь надо сразу заметить, что теорией резонанса называли в разное и даже в одно и то же время отнюдь не одинаковые теоретические представления. У Полинга первоначально теория резонанса как бы но сути явилась продолжением взглядов Льюиса, поскольку резонирующие электронные структуры у Полинга представляют собой подобие электронных таутомеров Льюиса. С другой стороны, у Уэланда, как и у большинства сторонников теории резонанса, резонирующие структуры — это, так сказать, модели реально, как правило, неосуществимого распределения электронов в молекуле. В этом отношении они подобны тем двум предельным состояниям, которые согласно теории мезомерии Ингольда в результате взаимного возмущения дают мезомерное состояние, отвечающее распределению электронов в реальной частице. Таким образом, в этом варианте теория резонанса отличается от теории мезомерии в основном лишь тем, что в ней реальное электронное строение частицы может быть представлено как промежуточное не только между двумя, но и между большим числом предельных состояний резонансных структур , выражаемых сходными с обычными структурными формулами, иногда оснащенными знаками + и — (у Ингольда — стрелками). При объяснении химических свойств принимается, что каждая из мыслимых [c.69]

Высказанная Л. Паулингом ( Природа химической связи , Госхимиздат, 1947) и поддержанная другими, например Д. Уэландом ( Теория резонанса и ее применение в органической химии . ИЛ, 1947), интерпретация квантово-механических расчетов, известная под названием концепции резонанса , в свое время была подвергнута справедливой критике со стороны ряда советских ученых. Ошибочность этой концепции состоит в том, что используемые в ходе расчетов промежуточные величины, не имеющие прямого физического смысла, интерпретируются формальной выдаются за объективно существующие свойства молекулярных структур. Развернутая критика этих представлений дана [c.89]

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что концепция резонанса не занимает в книге Ремика исключительного центрального положения, а скорее играет роль вспомогательного инструмента, к которому автор лишь иногда прибегает в объяснении хилшческих явлений. В этом отношении книга Ремика существенно отличается от монографии Л. Паулинга Природа химической связи и монографии Дж. Уэланда Теория резонанса и ее применение в органической химии , которые целиком посвящены попытке интерпретировать химию с точки зрения теории резонанса. Некоторое, впрочем довольно ограниченное, распространение концепция резонанса имела и среди советских химиков-органиков. Это заставляет нас рекомендовать читателю критически отнестись также и к теоретическим объяснениям экспериментальных результатов работ советских химиков, изложенных в наших примечаниях к книге Ремика. [c.11]

Книга Уэланда Теория резонанса и ее применение в органической химии рассчитана на ознакомление сравнительно широкого круга читателей с новейшими структурными представлениями в современной теоретической химии. [c.5]

Это смешивание структур называют резонансом. Термин берет свое начало в математическом формализме, аналогичном описанию классических систем, находящихся в резонансе (на-пример, связанных маятников). Полинг и Уэланд развили наглядную теорию, назвав ее теорией резонанса, нашедшую широкое применение для описания свойств молекул и их реакций, особенно в области органической химии. В настоящее время теория резонанса уступает место новой символике, символике качественной теории молекулярных орбиталей. Однако пройдет еще много лет, если вообще когда-либо это случится, прежде чем теория резонанса полностью исчезнет нз литературы. Поэтому дадим здесь ее краткое описание. [c.302]

Собственно на этом можно считать закончившимся первый этап применения молекулярных (электронных) диаграмм для суждения о влиянии распределения электронов в органических молекулах на направление реакций, в которых они участвуют. На некоторое время, особенно благодаря работам Полинга, Уэланда и их последователей, такой способ подхода вытеснила теория резонанса, и как уже было сказано выше, даже выводы из расчетов по методу молекулярных орбиталей Уэланд и Полинг в статье 1935 г. переводили на язык теории резонанса. Лишь с середины 40-х годов теоретики снова обратились к корреляции химических свойств с молекулярными и электронными диаграммами, рассчитываемыми методами квантовой химии. Здесь четко выяснилось два направления — во Франции, опиравшееся на метод валентных связей и вместе с этим методом постепенно заглохшее, и в Англии, опиравшееся на метод молекулярных орбиталей и продолжающее развиваться до настоящего времени. [c.166]

Успехи теории резонанса связаны также и с те.м, что на ее языке часто излагались или впервые формулировались идеи, которые затем нашли плодотворное при.менение в теоретической химии. Полинг, например, ставит в генетическое отношение к теории резонанса понятия об одноэлектронной связи, о трехэлектронной связи, о частичном ионном характере ковалентной связи между неодинаковыми атомами, о гибридизации, о сверхсопряжении н о частичной связанности в металлах [6, стр. 2] . Безусловно, не только такого рода идеи, но и результаты работ в области теоретической химии Полинга, Уэланда и их последователей, не имевшие прямого отношения к теории резонанса, ставились в заслугу этой теории только потому, что они были получены ее видными адептами. [c.407]

За последнее время появился ряд монографий советских авторов о строении молекул Я. К. Сыркин и М. Е. Дяткина - .Химическая связь и строение молекул , В. Н. Кондратьев Строение атомов и молекул , М. В. Волькенштейн Структура молекул , А. И. Киприанов Электронная теория в органической химии . В этих книгах о строении молекул и химической связи излагается также и теория резонанса. Следует отметить, что в настоящее время теория резонанса подвергается научной критике советских ученых с различных точек зрения. Тем не менее рассмотрение этого круга вопросов в книге Уэланда, включая даже спорные моменты, весьма полезно. [c.6]

Приведем первые высказывания авторов теории резонанса. Основы этой теории,— пишет Д. Уэланд,— надо искать в математических недрах квантовой механики, и поэтому изложить теорию полно и строго можно только на математическом языке Совершенно верно. Теория резонанса не может быть правильно понята без математических понятий базиса, собственного вектора и т. д. Основное значение квантовой механики для химии,— пишет Л. Полинг,— заключается во внедрении новых идей, как, например, представления о резонансе молекул между несколькими устойчивыми структурами, сопровождающемся увеличением устойчивости . С этим тоже можно согласиться, имея в виду, что Полинг здесь говорит о моделирующей функции квантовой механики в химии. [c.58]

Разве это не оправдывает восторга немецких кантианцев —говорит далее В. И. Ленин.—Разве это не подтверждает заявления Энгельса, что последовательные философские учения должны взять за первичное либо природу, либо мышление человека . Ясно, что философские позиции Паулинга и Уэланда не отличаются по существу от философских позиций махистов. Именно с точки зрения махистского принципа удобства подходит Паулинг к представлениям о строении химических частиц в теории резонанса , которую он пытается навязать химии на том -основании, что эта теория, по его мнению, удобна . [c.13]

Ясно, что теория резонанса —попытка привнести махистские идеи в химию—так же связана с определенной школой в современной физике-и квантовой химии, со школой Гайзенберга, Паулинга, Слейтера и Уэланда, как это следует из приведенных высказываний Паулинга. [c.14]

Через семь лет Уэланд [95] в своей монографии, явившейся определенным этапом в изучении проблемы, очень подробно разобрал с точки зрения теории резонанса механизм реакции присоединения, суть которого сводится к давно известному и широко распространенному в химии эмпирическому правилу — правилу Марковни-кова. [c.44]

По разным поводам мы уже упоминали об объяснении тех или иных фактов реакционной способности органических соединений в работах Полинга и его школы. Однако первой систематической работой представителей этой школы в области химических сво11ств органических соединений была люнография Уэланда [35]. вышедшая в 1945 г. Ей предшествовал только обзор Полинга [37] в первом издании Органической химии , изданной Джилманом в 1938 г, (кстати, это первая обзорная работа по теории резонанса), хотя в нем химическим свойствам органических соединений уделено сравнительно мало места и по сравнению с опубликованными работами нового немного. [c.233]

Применению теории резонанса для объяснения химических свойств особенно много внимания уделили Сыркин и некоторые другие советские химики. Их основные работы в этом отношении падают на период между рассмотренным обзором Полинга и выходом в свет упомянутой дюнографии Уэланда. Сыркину принадлежит редакция, вероятно, всех появившихся в советской печати переводных статей по теории резонанса, а также переводов монографий Полинга и Уэланда. В 1940— 1941 гг. Сыркин, Жуховицкий и Дяткина приступили к публикации серии статей по квантовой химии [41, 42], завершению которой, по-видимому, помешала война. Уже в первых статьях этой серии резонансным структурам придается то толкование, которое впоследствии подвергалось суровой критике под резонансом эти авторы понимают существование , а также суперпозицию различных состояний [41, стр. 943[. Более того, Дяткиной [43] было введено понятие о переходной структуре. Например, электронная структура молекулы НС1 представляет собой наложение трех структур ковалентной, ионной и переходной, когда электрон принадлежит обоим ядрам одновременно, примерно так, как в электронной структуре молекулярного иона водорода. По расчетам Дяткиной, в НС1 вес гомеополярной структуры 71%, ионной 6 , переходной 23%. Переходные структуры были, так сказать, теоретически обнаружены и в органических соединениях, например в бензоле. В нем при суперпозиции (сосуществовании) этих (кекулевских. —Г. Б.) состояний il- i и фо возникает переходная структура г)5,1 32. Она не может быть изображена химической формулой, но роль ее весьма существенна из-за обусловливаемого ею понижения общей энергии...Наличие переходных структур между структурами Дьюара и структурами Кекуле стабилизирует молекулу [42, стр. 123, 124]. Очевидно, судя по примеру с НС1, вклад переходных структур в энергию резонанса довольно значителен, однако, поскольку эти структуры не наглядны, теряется как раз основное преимущество, которое признавалось за теорией резонанса возможность представления электронного строения молекул привычными для химика валентными схемами. [c.239]

По нашему мнению, на этот вопрос наиболее серьезный и непредубежденный ответ был дан Дьюаром и Лонгет-Хиггинсом в 1952 г. Они пишут Формальная сторона метода валентных связей имеет ясное отношение к понятиям классической теории органической химии, что заставило хилшков попытаться обосновать классическую теорию на интуитивном обобщении метода валентных связей. Это интуитивное обобщение, известное в качестве теории резонанса, требует для своего практического приложения введения трех дополнительных допущений, кроме тех, которые уже содержатся в методе валентных связей . Далее, со ссылко11 на люнографию Уэланда, авторы перечисляют эти допущения. [c.403]

Это прен де всего относится к члеиу-корр. АН СССР Я. К. Сыркину и д-ру хим. наук М. Е. Дяткиной, на которых ложится основная вина за распространение теории резонаиса в нашей стране. Занимаясь специально квантовой химией, Я. К. Сыркин и М. Е. Дяткина не только не вскрыли лженаучного характера и идеологической порочности теории резонанса , но, наоборот, широко популяризировали эту концепцию, а в ряде случаев, развивая ее, усугубили ошибки Паулинга и Уэланда. [c.38]

Полагая, что теория резонанса имеет якобы свой, прис тций ей математический аппарат, вытекающий из методов квантовой механики, считая теорию резонанса следствием применения этого математического аппарата, тт. Батуев и Волькенштейн отдают теории резонанса то, что ей не принадлежит. Сами того не замечая, эти товарищи попадаются на удочку создателей теории резонанса Паулинга, Уэланда и др. Утверждая, что теория резонанса представляет собой математический способ расчета молекул, и пользуясь терминологией квантовой механики, Уэланд и Паулинг пытались доказать, что теория резонаиса является будто бы следствием квантовой механики, результатом приложения квантовой механики к проблемам химии. А так как квантовая механика пользуется известным авторитетом, поскольку она успешно объяснила и решила многие проблемы, то утверждения, что теория резонанса является необходимым следствием приближенных методов квантовой механики, способствовали созданию авторитета этой ошибочной теории и маскировали ее несостоятельность. [c.186]

Я надеюсь, мне удалось, несмотря на краткость моего выступления, показать, что теория резонаиса и ее понятия — ие более как извращение квантовой механики, своего рода спекулятивная квантово-механическая отмычка к химическим проблемам. Естественно, что она не принесла научных результатов, и столь же естественно, что она была использована идеализмом для протаскивания своих взглядов в науку о микромире. Сама же квантовая механика как подлинная наука о микромире материалистична и не дает оснований для зачисления ее в арсенал идеализма, что всячески пытаются путем различных извращений сделать не только химики Паулинг, Уэланд и другие, но и физики Иордан, Эддингтон, Гейзенберг и др. Не квантовая механика, а научные и философские извращения ее — вот на что опирается идеализм в физике и химии. Теория резонанса служит тому примером. [c.251]

Автор книги — одновременно и химик и физик-теоретик. Он относится к числу тех сотрудников Паулинга, которые вместе с последним разработали и применили теорию резонанса к химическим проблемам. Лично Уэланду принадлежит ряд работ по методам квантовой химии, по квантово-механическому расчету энергии молекул, по кетоэнольному равновесию, свободным радикалам, проблеме ориентации в бензольном кольце и т. д. Перечень этих работ указывает, что, хотя автор компетентен в вопросах теоретической физики, интересы его устремлены к решению химических проблем. Книга рассчитана специально на химиков-органиков. Это и определяет выбор способа изложения. Указывая на то, что строгое и полное изложение идеи резонанса может быть дано только при помощи математического языка квантовой механики, автор идет по пути компромисса, жертвуя количественной теорией ради качественного, описательного изложения. [c.5]

Уэланд рассматривает теорию резонанса, как необходимое дополнение к структурной теории органической химии. Основные идеи изложены в качественной форме и чисто постула-тивно. Несмотря на качественный характер утверждений, она сделаны достаточно строго и физическая сущность явлений освещена подробно. В отличие от книги Паулинга ( Природа химической связи , Госхимиздат, Москва, 1947) Уэланд не ограничивается применением теории резонанса к строению изолированных молекул, а рассматривает также вопросы, связанные с течением химических реакций. Представляет интерес глава, посвященная связи между резонансом и химическим равновесием. Процессы, связанные с наибольшим выигрышем или наименьшей потерей энергии резонанса, имеют термодинамическое преимущество по сравнению с другими. С этой [c.5]

В литературе большей частью отсутствует ясное понимание места в теории резонанса классических (доквантовых) химических представлений и квантовомеханических идей. Так, Г. В. Быков, излагая взгляды по этому вопросу создателей теории резонанса Л. Полинга и Д. Уэланда противопоставляет ранние высказывания Л. Полинга и Д. Уэланда о квантовомеханическом происхождении теории резонанса более поздним высказываниям Л. Полинга, подчеркивающим роль в этой теории доквантовых структурных представлений. В этой связи Г. В. Быков считает, что взгляды последнего претерпели значительную эволюцию. В действительности же, никакого противоречия в ранних и поздних взглядах этого автора нет. Просто в различные периоды развития квантовой химии он обращал внимание на различные стороны разрабатываемой им концепции. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология