Изомеры геометрические поворотные

Дайте определение понятиям структурные изомеры, стереоизомеры, конформационные (поворотные) изомеры, геометрические изомеры, оптические изомеры. Определите вид изомерии у каждой пары соединений. Сравните физические и химические свойства изомеров а) бутан и изобутан б) 1,3-бутадиен и 2-бутин в) цис- и транс-2-бутены г) право- и левовращающий 2-бромбутаны д) 8-цис- и 5-т/занс-1,3-бутадиены. [c.35]

Известны три вида изомерии структурная, пространственная (стереоизомерия) и поворотная (конформационная). Пространственная изомерия включает геометрическую (цис-, транс-) изомерию и оптическую (зеркальную) изомерию, [c.215]

Конформеры (поворотные изомеры) по определению являются не изолируемыми в свободном состоянии геометрическими формами молекул. По мере развития науки становится, однако, очевидным, что в определенных условиях можно наблюдать и чистые , индивидуальные конформеры. Сведения об этом получены главным образом с помощью метода ЯМР (обзор см. [71]). Использование этого метода для конформационных исследований циклогексановых соединений основано на том факте, что метиновые аксиальные и [c.358]

Геометрические формы молекул, превращающиеся друг в друга при повороте вокруг простых связей, называют конформациями (конформерами), а иногда — поворотными изомерами. Такие формы не способны к самостоятельному существованию — они слишком легко переходят друг в друга, и органические молекулы почти [c.238]

Потенциальная поверхность может иметь не один, а несколько минимумов Если каждому минимуму соответствует своя геометрическая конфигурация молекулы, то говорят о появлении геометрических изомеров молекулы Среди них выделяется важный класс поворотных изомеров Может случиться, что потенциальная поверхность имеет два или более минимумов таких, что геометрические параметры (длины связей, валентные углы) молекулы для них одинаковы, но одна форма молекулы получается из другой отражением в [c.154]

Как для геометрических, так и для конформационных изомеров необходимо вращение для превращения изомеров друг в друга, поэтому было предложено называть эти изомеры поворотными (или торсионными).. Геометрические изомеры, таким образом, являются вращательными изомерами относительно двойной связи, а конформационные изомеры — вращательными изомерами относительно простой связи. [c.211]

Все такие структурные элементы в разных молекулах или в одной молекуле, так же как и соответствующие связи А,—А/, мы относим к одному виду и обозначаем этот вид индексами , , и, где г и / определяют виды связанных атомов А,- и А/, а индекс и — кратность связи Дг—А . Структурные элементы связей одного определенного вида (1, , и) могут различаться по геометрической конфигурации углом поворота ф одной атомной группы, связанной с А,-, по отношению к другой, связанной с А/, вокруг оси А —А/ (поворотная изомерия). Такие разновидности структурных элементов связей Аг—А/, отличающиеся значениями угла поворота ф одной группы, связанной с Аг, по отношению к другой, связанной с А/, можно перенумеровать индексом V V — I, 2,. ..). При наложении структурных элементов связей одного и того же вида и [c.21]

Задачи расчета адсорбционных равновесий методами молекулярной статистики требуют установления характеристик движения адсорбированных молекул колебаний относительно адсорбента и вращения на поверхности. Кроме того, часто необходимо получить сведения об изменении геометрической структуры адсорбированных молекул (например, о соотношении количеств поворотных изомеров) и указания на их ориентацию по отношению к поверхности. В случае прочной специфической, но еще молекулярной адсорбции устанавливается тип связи (например, водородная связь, взаимодействие диполей молекулы с ионами поверхности и, т. п.) и геометрия адсорбционного комплекса. В случае хемосорбции и поверхностных реакций обычно ставится задача установления структуры образующегося поверхностного соединения. [c.33]

Анализ изменения интенсивности как средство определения изменений геометрической структуры молекул при адсорбции также находит применение. В качестве примера можно привести определение изменения соотношения поворотных изомеров дихлорэтана при переходе из свободного в адсорбированное состояние [90]. [c.59]

Логически любая устойчивая конфигурация, получающаяся при повороте одной части молекулы относительно другой вокруг направления связи, могла бы быть названа поворотным изомером. Поэтому указывалось, что в том случае, когда такие изомеры находятся в динамическом равновесии друг с другом, их следовало бы называть более определенно, а именно поворотные или геометрические таутомеры [2]. Однако в данном контексте мы продолжаем использовать термин поворотный изомер. [c.355]

Различные геометрические формы молекул, переходящие друг в друга путем вращений вокруг простых связей, называют конформациями или поворотными изомерами. [c.38]

Расчет частот колебаний различных моделей поворотных изомеров позволяет решить более сложную задачу установления реальной геометрической конфигурации поворотных изомеров, присутствующих одновременно в жидкой или газовой фазах. Систематические расчеты такого типа были проведены нами для молекул н-бутана и [c.273]

Эти два описания действительно эквивалентны, если величины барьеров не очень велики по сравнению с RT, т. е. если они не превышают 20—25 ккал/моль, когда речь идет о температурах порядка комнатной. При больших барьерах вместо поворотных изомеров мы имеем геометрические изомеры. Так, молекулы [c.38]

Явления поворотной и геометрической изомерии по своей физической сущности весьма близки однако различие между ними очень существенно на практике. Поворотные изомеры за достаточно короткое время переходят друг в друга, и их не удается разделить никакими физико-химическими методами. Геометрические изомеры могут существовать практически бесконечно долго и легко разделяются. Они имеют разные физические и химические свойства и по существу представляют собой два различных вещества. Так, дипольные моменты транс- и г ис-1,2-дихлорэтилена равны соответственно нулю и 1,89D температуры кипения у них также различны 48,4 °С для транс-изомера и [c.38]

Одним из основных положений классической стереохимии являлось представление о свободном вращении вокруг простых связей. Только при таком допущении число теоретически выводимых пространственных изомеров находится, как правило, в соответствии с числом фактически обнаруживаемых. Однако в дальнейшем было показано, что в действительности вращение вокруг простых связей не вполне свободно. Заторможенность вращения приводит к тому, что одна и та же молекула может принимать разные геометрические формы, называемые конформациями поворотными изомерами). В некоторых особых случаях поворотный изомер оказывается настолько устойчивым, что его можно выделить как таковой. Примером могут служить а т р о п о-и з о-м е р ы ряда дифенила и аналогичные им соединения, которым посвящен один из разделов главы IV. Однако, как правило, отдельные поворотные изомеры столь незначительно отличаются друг от друга по свойствам и столь легко переходят друг в друга, что попытки разделить их оказываются безуспешными. В этих случаях доказать существование поворотных изомеров можно лишь при помощи некоторых физических методов. [c.82]

Воспользуемся моделью плоской цепи на квадратной сетке для определения максимальной длины цепи при сохранении числа поворотных изомеров постоянным. В этом случае наибольшая длина достигается, как это очевидно из элементарных геометрических соображений, при чередовании правых и левых изомеров (рис. 92). [c.367]

Стереохимия углерода. Известно два основных вида изомерии — структурная и пространственная. Многочисленные виды структурной изомерии были уже подробно разобраны в предыдущих разделах теперь остановимся на пространственной изомерии. К пространственной изомерии относятся 1) геометрическая цис- транс- изомерия) 2) оптическая и 3) поворотная изомерия. Раздел органической химии, занимающейся исследованием пространственного расположения атомов в молекулах и его влиянием на свойства органических соединений, получил название стереохимии. Первый из перечисленных видов пространственной изомерии — геометрическая изомерия — был рассмотрен в разделе алкенов. Она характерна и для фумаровой и малеиновой кислот. [c.150]

В принципе граница между конформационной и геометрической изомериями также условна, поскольку геометрические изомеры являются поворотными изомерами, разделенными потенциальным барьером порядка 40 ккал1молъ. В некоторых случаях при повышенных температурах возможны взаимные превращения геометрических изомеров. Тем не менее, геометрическая изомерия оле-финов обычно не рассматривается как частный случай конформационной изомерии. [c.21]

Конформация (от лат. onformatio—форма, построение, расположение) молекул— геометрические формы, которые могут принимать молекулы органических соединений прн вращении атомов или групп атомов (заместителей) вокруг простых связей при сохранении неизменным порядка химической связи атомов (химического строения), длины связей и валентных углов. Молекулы, отличающиеся только своей К., называют поворотными изомерами. Примером могут служить несколько плоских конформаций молекул пентана [c.70]

Изомеризация углеродного скелета. Простейщим примером такого рода может служить превращение и-бутана в изобутан или л -ксилола в и-ксилол. Частным случаем изомеризации углеродного скелета является кольчато-цепная изомеризация, например пропилена в циклопропан или метилциклопентана в циклогексан. Изомеризация бутена-1 в г/мс-бутен-2 может служить примером изомеризации положения двойной связи между атомами углерода. Превращение г/мс-бутена-2 в /ярднс-бутен-2 иллюстрирует пример геометрической (пространственной или конфигурационной) изомеризации. К этому типу изомеризации можно отнести превращение г/мс-1,2-диметилциклопентана в транс-, 2-диметилциклопентан. Одним из случаев пространственной изомерии является наличие стереоизомеров, называемых также оптическими, т. е. по-разному вращающих плоскость поляризованного света, например 3-ме-тилгексан. Даже н-алканы, строение молекул которых не является линейным, а зигзагообразным (рис. 118П), могут существовать также в виде поворотных (конфор-мационных) изомеров. Конформационная изомеризация происходит в результате вращения в молекуле атомов (групп атомов) вокруг простых (ординарных С С-связей). Так, например, н-бутан имеет 4 конформационных изомера, из которых энергетически наиболее устойчивой является трансоидная форма. [c.857]

Поясним указанные закономерности на примере. Рассмотрим ряд молекул общей формулы АпВгя+г Для п от 1 до 20 будет существовать более 300000 структурных изомеров таких молекул, а с учетом поворотной изомерии число различных молекул Лп гп+г дляп от 1 до 20 будет исчисляться миллионами. Однако число видов и разновидностей простейших структурных элементов, встречающихся во всех этих молекулах и сохраняющих свое химическое строение и геометрическую конфигурацию, будет во много раз меньше. Структурные элементы, включающие ценье-вой атом А и его первое окружение, во всех этих молекулах могут быть только пяти видов [c.23]

Данные, полученные на кристаллах, имеют для наших целей меньшую ценность, так как геометрическая конфигурация молекулы в кристалле может отличаться от таковой в паре. Особенно вероятным при этом являются изменения в геометрической конфигурации при переходе от газа к кристаллу, обязанные поворотам отдельных Частей молекулы вокруг осей ординарных связей, что в некоторых случаях уже установлено для других органических молекул (например, дихлорэтан в парах или в жидком состоянии содержит два поворотных изомера, в кристалле—-один изомер— транс-дих лорэта н). [c.89]

Как упоминалось выше, этот тип изомерии присущ соединениям, которые не обладают ни одним из следующих элементов симметрии центр симметрии, плоскость симметрии и зеркально-поворотная ось. По аналогии с геометрическими изомерами оптическая изомерия может наблюдаться лишь для тех элементов, которые образуют кинетически инертные комплексы, причем лиганды сами по себе должны быть оптически неактивными. В литературе приводятся также сведения об оптической изомерии некоторых ионов, например А1(1П), d(H), Zn(II), образующих кинетически лабильные комплексы однако попытки повторного синтеза этих комплексов оказались неудачными. Примерами оптических изомеров могут служить комплексы [iFe(dipy)з] +, [Ре(рЬеп)з]2+, [Со(еп)з] + и т. д., структуры которых изображены ниже [c.60]

В производных винилбутилового эфира наблюдается расщепление линии двойной связи, обусловленное наличием как геометрической, так и поворотной изомерии вокруг связи С—О. Для винилариловых эфиров линия 1620 см -обнаруживает некоторую асимметрию, вызванную присутствием в исследуемых продуктах примеси г мс-изомера (10—15%) [3]. Введение фосфорсодержащих групп при двойной связи винилбутилового и винилариловых эфиров приводит к уменьшению частоты валентного колебания винильной группына 25—30 см и возрастанию интенсивности 3—4 раза (см. табл. 1, соединения 1—И). [c.273]

В благоприятных случаях колебательные спектры позволяют определять не только АЕ, но и геометрические конфигурации поворотных изомеров. Так, например, инфракрасный спектр кристаллического 1,2-дихлорэтана (рис. 4) настолько прост, что, несомненно, соответствует центросимметричной транс-конфигурации. Сведения о конфигурациях изомеров могут быть получены также при изучении тонкой вращательной структуры колебательных полос инфракрасного спектра газовой фазы (Диксон [18]), вращательного спектра в микроволновой области (Вагнер и Дейли [19], Вильсон [7]), электронной дифракции в парах (Эйнсуорт и Карл [20]), дифракции рентгеновских лучей кристаллами и результатов других дифракционных методов (Липскомб [21]), а также ядерного магнитного резонанса в кристаллах (Гутовский [22, 23]). [c.361]

Известны три вида изомерии структурная, пространственная (стереоизо-мерия) и валентная. Пространственная изомерия включает конфигурационную (геометрическую и оптическую изомерии) и конформационную (поворотную, или вращательную, изомерию). [c.203]

Теперь обсудим связь нашей общей задачи равновесия с некоторыми специальными случаями, изученными ранее. Наиболее обычный случай учета явления изомерии при расчетах термодинамических характеристик — увеличение энтропии в эквимолярной смеси оптических изомеров, выводящееся в учебниках (например, [441]) из энтропии смещения. Эта поправка тривиальным образом вытекает [437] из соотношений (112)—(116). Приведем еще примеры, которые можно рассматривать как конкретные реализации нашей общей схемы. В связи с уже упомянутым заторможенным вращением [285] Астон и сотр. [286] обсуждали проблему расчета термодинамических функций для равновесной смеси двух конформеров. На эти результаты ссылался Комптон [442] при расчетах термодинамических функций сопряженных соединений. В работе Хитли [443] рассмотрена аналогичная задача для алкапов. В работах [444—446] при расчетах термодинамических характеристик циклических систем учитывалась геометрическая таутомерия [53]. Значение изомерии для термодинамики образования молекулярных комплексов отмечалось в работах [447, 448]. В термодинамике макромолекул применяется техника поворотно-изомерных состояний, развитая Волькенштейном [449] и Флори [500] на основе приближенного учета изомерии, обусловленной заторможенным вращением. В литературе имеется ряд таких расчетов весовых множителей для отдельных конформаций цепей (см., например, работы [208, 443,451—455]). Работы [455, 456] также посвящены влиянию поворотной изомерии на термодинамические функции. [c.110]

Одно из них связано с применением новых глубоко проникающих в строение вещества методов исследования — рентгенографического, электронографического, а также спектроскопических. Эти методы позволили определить геометрические параметры (межатомные расстояния и валентные углы) многих органических соединений, что не только дало подтверждение основным положениям классической стереохимии, но и было ее значительным углублением, так как придало стереохимическим молекулярным моделям правильные пропорции. Эмпирическое понятие о ковалентных, а особенно о вандерваальсовых радиусах позволило решать при помощи таких моделей вопрос о пространственных эф ктах, благоприятствующих или препятствующих тем или иным реакциям, а также вопрос о существовании поворотных изомеров и наиболее благоприятных конформаций. [c.349]

При отнесении колебательного спектра г-РгзР представлялось необходимым рассмотреть его геометрическую конфигурацию. Рентгеноструктурные данные для г-РгзР отсутствуют, но, по аналогии с другими фосфйнами [6, 7], можно полагать, что -РгдР имеет пирамидальную структуру с атомом фосфора в вершине. В результате свободного вращения алкильного радикала вокруг связей Р—С и С—С надо ожидать существования нескольких поворотных изомеров [c.83]

Как указывалось в предыдущих параграфах, исследование колебательных спектров позволяет делать заключения не только о химическом строении, но и о геометрической конфигурации молекул. Особенно широко используются колебательные спектры при изучении поворотной изомерии. Не лишне упомянуть, что само существование поворотных изомеров впервые было доказано К. Коль-раушем именно путем исследования спектров комбинационного рассеяния света [196]. [c.267]

Хотя номенклатура поворотных изомеров неоднократно обсуждалась в оригинальных статьях и монографиях [1, 11, 30, 64], общепринятые термины пока еще не выявились. Чтобы не путать транс-фо щ конформеров с /пранс-формой геометрических изомеров, первую часто называют ант -формой илианти-перипланар-ной для гош-формы приняты термины скошенная , свернутая , - - или —снн-клинальная — в зависимости от того, в какую сторону от транс-формы происходит поворот — вправо или влево. [c.30]

Конформация органических молекул. Одиим из основных принципов классической стереохимии является, как известно, свободное вращение вокруг простых связей. Торможение свободного вращения вокруг простых связей С—С, С—N и т.д. вследствие наличия объемистых заместителей обусловливает появление оптических изомеров (атропических изомеров). Однако в результате недавно проведенных исследований при помощи усовершенствованных физических методов было установлено, что даже у простейших молекул свободное вращение вокруг связей С—С, С—О и т.д. не является неограниченно свободным и что в определенных положениях оно наталкивается на сопротивление. Иными словами, вращение вокруг простых связей является ограниченным вращением. Молекула может существовать в нескольких геометрических формах в виде поворотных изомеров, отличающихся между собой своей энергией. Эти формы мало устойчивы, энергетические барьеры между ними недостаточно велики для их существования в виде раздельно выделяемых изомеров они легко переходят одна в другую. Таким образом, они отличаются от устойчивых конфигураций стереохимии и получили название гконформацит. [c.94]

Как видтто из табл. 14 (стр. 103), и одних случаях более устойчив транс-изомер, в других, напротив, — свернутый. Таким образом, невозможно установить относительную устойчивость тех или иных поворотных изомеров, исходя из априорных геометрических соображений. Для определения структуры поворотных изомеров необходимы детальные теоретические и экснернменталыи.те исследования. [c.107]