Анизотропия диамагнитной восприимчивости

Еще одно важное свойство бензола находит себе объяснение — это анизотропия диамагнитной восприимчивости. Делокализации я-орбита-лей означают свободное движение я-электронов по всему периметру бензольного кольца. При внесении бензола в магнитное поле движение электронов по кольцу становится направленным, подобным круговому току, не испытывающему сопротивления. С этим движением электронов связано возникновение в поле индуцированного магнитного момента, перпендикулярного плоскости бензольного кольца. В этом направлении диамагнитная восприимчивость должна быть больше, чем в любом другом. Расчет ее на основе представления о круговом токе дает значение, близкое к наблюдаемому. [c.232]

Для аренов характерна совокупность ряда физических свойств и структурных особенностей 1) характер связей С-С промежуточный между простыми и двойными 2) равноценность всех С-С связей в незамещенных моноциклических системах 3) плоское или почти плоское строение цикла 4) поглощение света при сравнительно больших длинах волн 5) легкая поляризуемость 6) анизотропия диамагнитной восприимчивости. [c.66]

Для плоских ароматических молекул анизотропия проявляется в том, что магнитная восприимчивость, измеренная по оси, перпендикулярной плоскости цикла, всегда значительно больше, чем измеренная в его плоскости. Мерой анизотропии диамагнитной восприимчивости служит разность между составляющи- [c.364]

Некоторые твердые вещества обладают отчетливой диамагнитной анизотропией — диамагнитная восприимчивость в одном определенном направлении значительно больше, чем в остальных. Это наблюдается, например, когда ароматические молекулы в кристаллах расположены более или менее параллельно друг другу, так как результирующее г,- (см. стр. 51—52) я-электронов, очевидно, намного больше, чем у локализованных электронов. Так, восприимчивость нафталина в направлении одной кристаллической оси в три раза больше, чем вдоль остальных осей. (У графита восприимчивость в направлении, перпендикулярном слою, более чем в 50 раз превосходит восприим- [c.366]

Анизотропия диамагнитной восприимчивости заключается в том, что составляющая по оси, перпендикулярной плоскости ароматического цикла, всегда значительно больше, чем измеренная в плоскости цикла Мерой анизотропии служит разность между составляющими [c.24]

При прямом измерении анизотропии молярной диамагнитной восприимчивости А%м необходимо выращивание монокристалла и предварительное определение в нем ориентации молекул. Другие методы основаны на эффекте Зеемана в микроволновых вращательных спектрах [69] и на определении из спектров ЯМР высокого разрешения дейтерированных соединений [70]. Анализ показывает [69], что лишь часть А м (табл. 1.1) для ароматических соединений (для бензола около половины) может быть отнесена за счет кольцевого тока, тогда как другая часть обусловлена локальной анизотропией. Экспериментальные трудности и необходимость разделения кладов локальной и нелокальной составляющих ограничивают широкое использование анизотропии диамагнитной восприимчивости в качестве критерия ароматичности. [c.24]

Наряду со средним значением % в системах с симметрией ниже кубической имеет значение также анизотропия диамагнитной восприимчивости. В аксиальном поле, например, г-компонента [c.151]

Анизотропия магнитной восприимчивости. Важное значение в ароматическом и особенно в гетероароматическом ряду имеет анизотропия диамагнитной восприимчивости. Как известно, изолированные сферические атомы и некоторые симметричные молекулы (например, метан) магнитно изотропны, т. е. их магнитная восприимчивость одинакова во всех направлениях. Однако подавляющее большинство веществ не обладают сферической симметрией и являются анизотропными. В частности, анизотропия бензола или пиридина состоит в том, что магнитное поле, параллельное плоскости кольца, не вызывает появления кольцевого электронного тока. Магнитно анизотропны и входящие в я-систему гетероатомы, поскольку окружающее их электронное облако не сферично (ср., например, симметрию валентных орбиталей гетероатома пиридинового типа). Анизотропия нелокальной магнитной восприимчивости использована для ко- [c.33]

Величина фазовой задержки между направлением магнитного поля и направлением директора (а значит — и величина 71) может быть измерена при исследовании ЭПР спектра парамагнитной метки, растворенной в нематическом жидком кристалле, вращающемся в магнитном поле [86], а также акустическими методами — при измерениях анизотропии скорости ультразвука [90, 91] или анизотропии коэффициента поглощения ультразвука [92, 93]. В последних двух случаях для измерения могут применяться анизотропии диамагнитной восприимчивости при известных величинах вращательной вязкости. [c.49]

Анализируя описанные в данном параграфе методы, отметим, что все они по сравнению с методом вращающегося магнитного поля требуют намного меньших количеств ЖК (что очень важно при изучении новых веществ) и, ненамного проигрывая в точности, позволяют использовать более простую аппаратуру. Предпочтительнее оказываются оптические методы, так как из-за неоднородностей поля и толщины слоя при измерении емкости слоя ЖК могут возникать значительные ошибки. Кроме того, поскольку прямые измерения анизотропии диамагнитной восприимчивости Ха практически выполнить чрезвычайно трудно [3], лучше применять там, где это возможно, электрическое поле. [c.67]

Степень порядка микроструктуры лиотропных полипептидных жидких кристаллов может определяться с помощью дифракции рентгеновских лучей [26]. При этом сначала приготавливают макроскопически однородно ориентированный (нематический) жидкий кристалл, устраняя холестерическую сверхструктуру магнитным полем и используя анизотропию диамагнитной восприимчивости полипептидных молекул (см. разд. VI). Сходство между упорядоченными магнитным полем, одноосными полипептидными жидкими кристаллами и механически ориентированными полимерами позволяет интерпретировать данные по дифракции рентгеновских лучей с использованием общего подхода, обычно применяемого для описания ориентации полимерных кристаллитов в волокнах. Этот метод основан на анализе межмолекулярного рассеяния рентгеновских лучей [27]. [c.194]

Как уже отмечалось, повышение температуры может привести к нарушению порядка в микроструктуре. Зависимость анизотропии диамагнитной восприимчивости жидкого кристалла от температуры А% Т) может быть связана с 5(7 ) —температурной зависимостью степени порядка — уравнением [c.197]

Как видно из приведенных в табл. 1.2 примеров, разница в величинах Дхм для ароматических и неароматических (1,3-циклогексадиен) соединений весьма отчетлива, но лишь часть этой разности (по мнению авторов [71], не более половины) обусловлена вкладом кольцевого тока, тогда как другая часть должна быть отнесена за счет локальной анизотропии. Трудности разделения вкладов кольцевого тока и локальной анизотропии, из которых только первый свидетельствует о степени ароматичности, в совокупности с экспериментальными трудностями ограничивают использование анизотропии диамагнитной восприимчивости в качестве критерия ароматичности. [c.29]

Изменение физических свойств воды — ее структуры, плотности, поверхностного натяжения, вязкости и др. при воздействии магнитного поля зависит от магнитной восприимчивости воды и содержания в ней ионов. Оценить теоретически магнитную восприимчивость, поляризационный магнитный момент и энергию взаимодействия (в нашем случае — гидратация ионов воды) позволяют методы физической химии. Кроме того, поляризационный момент молекулы зависит от направления линий магнитного поля, то есть имеет место анизотропия диамагнитной восприимчивости многоатомных молекул. На практике анизотропия молекул означает, что поляризация различных молекул и ионов возможна при воздействии магнитного поля изменяющихся направлений — переменного магнитного поля. Исходя из этого для снижения коррозионной активности одной жидкости (в данном эксперименте для пластовой воды горизонта Сеноман) достаточно воздействия магнитного поля постоянного направления, для другой (подтоварная вода с ЦПС БКНС-3) — переменного магнитного поля. [c.71]

Дх — анизотропия диамагнитной восприимчивости, Но—магнитное поле с индукцией Во. Ориентацию директора можно [c.335]

Здесь следует объяснить особенности ароматичности, проявляемые в бензоле а) плоский никл с выравненными связями С—С, промежуточными по длине между ординарной и двойной связями б) неха-рактерность реакций присоединения, несмотря на ненасыщенность углеводорода, т. е. известная химическая стабильность бензольного кольца в) анизотропия диамагнитной восприимчивости молекулы. [c.115]

Молекула бензола в методе МОХ. Рассматривая проблему ароматичности, остановимся в первую очередь на бензоле и отметим его особенности, характерные для ароматических соединений а) плоский цикл с выравненными связями С—С, промежуточными по длине между ординарной и двойной связями б) нехарактерность реакций присоединения, несмотря на ненасыщенность углеводорода, т. е. известная химическая стабильность бензольного кольца в) анизотропия диамагнитной восприимчивости молек> лы. [c.227]

Алифатические структуры постепенно превращаются в более плотные и более прочные ароматические. В ароматической структуре между С-атомами имеются связи двух родов обычная связь между двумя С-атомами через пару сигма-электронов и нелокализованные связи, осуществляемые пи-электронами. Ароматические соединения обладают резко выраженной анизотропией диамагнитной восприимчивости. Это можно объяснить, если принять, что все электроны, которые участвуют в нелока-лиз 0ва1нных связях (ии-эле1ктроны), являются общими для всей ароматической группировки С-атомов. [c.81]

В качестве ориентирующего фактора для нематических жидких кристаллов часто используют постоянное внешнее магнитное поле, которое в силу анизотропии диамагнитной восприимчивости молекул, составляющих жидкий кристалл, ориентирует его вдоль поля. По данным ряда авторов, поля в 3000 гс, обычно используемого в ЭПР-спектроскопии, достаточно для однородной ориентации классических нематических жидких кристаллов типа параазокси-анизола (по всем общим вопросам, касающимся жидких кристаллов, см., например, монографию [143]). Это обстоятельство часто используется в методе спинового зонда для изучения ориентированных жидкокристаллических образцов. [c.159]

Вещество Формула Удельная элеитрг проводность X, ом -слГ Ширина запрещенной зоны и, эв Молярная диамагнитная восприимчивость Анизотропия диамагнитной восприимчивости —Д/С-Юб [c.283]

Удельная электропро- водность X, ом -сиГ Ширина запрещенной зоны М1, эв Молярная диамагнитная восприимчивость Анизотропия диамагнитной восприимчивости —ДК-10 Средний радиус орбиты t-элeктpoнoв ( = )1/2. [c.284]

Как и в случае не очень больших ароматических молекул, диамагнетизм графита достигает большой величины и обладает высокой анизотропией. Диамагнитная восприимчивость в некоторой мере зависит от степени совершенства исследуемых кристаллов. По данным Гангули и Кришнана [319], для типичного монокристалла характерны следующие значения восприимчивости (в единицах 10 ССЗМ) [c.97]

Влияние эназотррпии магнитной восприимчивости растворителя. Вклад ба отличен от нуля только для случая использования ыагнитвоанизот-ропного растворителя. Если межмолекулярные вандерваальсовы взаимо -действия и эффект поля реакции вызывают искажения в электронном окружении протона молекулы растворенного вещества и тем самым обусловливают соответственно 6 и 6 вклады в константу 5, то анизот -ропный вклад растворителя 6а является следствием непосредственного изменения внешнего поля вблизи протона молекулы растворенного вещества и не связан с какими-либо искажениями электронного окружения обседаемого протона. Особенно важен учет вклада о для растворителей с дискообразными молекулами, подобных бензолу, и растворителей с палочкообразными молекулами типа сероуглерода. Оказывается,что усредненная ориентация подобных молекул относительно молекул растворенного вещества, которые условно можно представить в виде сферы,зависит от формы молекул растворителя и не соответствует беспорядочно -му распределению молекул. Предпочтительными являются ориентации по сравнению с Б (рис.1), что в соответствии с известной анизотропией диамагнитной восприимчивости бензола и сероуглерода обусловливает экранирующий эффект растворителя и, следовательно, положительное значение а для бензольных растворов и, наоборот, дезэкранирующее влияние растворителя и отрицательное значение бц для растворов в сероуглероде [1,8]. [c.66]

В настоящее время установлено, что свойства полимера могут изменяться под действием не только электрических, но и магнитных полей. Накоплен большой объем экспериментальных данных, свидетельствующих о влиянии магнитных полей на кинетику химических реакций, протекающих в полимерах, на структуру полимеров, их механические, электрические, оптические и другие свойства [14]. Изменение свойств полимера под действием магнитного поля обусловлено наличием анизотропии диамагнитной восприимчивости макромолекул, их фрагментов и ассоциатов [25]. Магнитное поле оказывает ориентирующее воздействие на сегментышакромолекул полимера, находящегося в вязкотекучем состоянии, а также на структурные элементы (домены), обладающие асимметричностью геометрических размеров [14]. Наличие в полимерном материале ферромагнитного наполнителя увеличивает зависимость его свойств от характеристик воздействующего на материал магнитного поля. В этом случае характер изменения свойств полимерного композита определяется дисперсностью и конфигурацией наполнителя, напряженностью магнитного поля и временем его действия [14]. [c.65]

В димере, тримере и полимерах молекулярное движение ограничено по сравнению с мономером. Вращение вокруг оси симметрии шестого порядка, перпендикулярной плоскости мезогена, которое типично для низкомолекулярных систем [80, 81], в данном случае затруднено из-за связанности дисков друг с другом (димер, тример, линейный полимер) или с полисилоксановой цепью [78, 79, 82]. Это означает, что складывание полимерной цепи внутри дискотических колонок [77] не является доминирующим для таких систем. Для всех систем наблюдали макроскопическую ориентацию в магнитном поле [82] (рис. 8.15 и 8.16). Вследствие отрицательной анизотропии диамагнитной восприимчивости при ориентации дискотических фаз директор располагается в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, как схематично изображено на рис. 8.15. На рис. 8.16 показаны разностные спектры, полученные для ориентаций нормали к плоскости директора относительно магнитного поля под углами О и 90°, а также О и 45°, для димера и линейного полимера, дейтерированных по ароматическому кольцу и по а-положению боковых цепей. Результаты, полученные для гребнеобразного полимера, сопоставимы с данными для образца [c.326]

Параметр порядка может быть непосредственно связан с некоторыми экспериментально определяемыми величинами, например с анизотропией диамагнитной восприимчивости жидкого кристалла [48]. Выберем в пространстве неподвижную декартову систему координат xyz, причем пусть z параллельна п. Если т]1 и г 2 — главные-значения тензора диамагнитной восприимчивости молекулы, отнесенные к ее главным осям, то средняя 2-компонента восприимчивости на единицу объема нематической фазы, очевидно, будет [c.52]

Рис. 2.3.1. Температурный ход ориентированного параметра дальнего порядка 5 в ПАА / — по данным ЯМР спектроскопии (Мак-Колл и Ши [65]) 2 —по данным измерения анизотропии диамагнитной восприимчивости (Гаспару, Ре-гайа и Прост [66]) 5 — по данным измерения показателей преломления (Чандрасекар и Мадхусудана [64]).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология