Асимметрического атома углерода теория

Эти основные положения о пространственном расположении атомов в молекулах, сформулированные Я. Вант-Гоффом, легли II основу стереохимии. Один из важных практических выводов новой теории заключался в том, что неактивные соединения, содержащие асимметрический атом углерода, должны расщепляться па оптически активные соединения. Этот вывод можно было использовать для установления структурных формул. На двух конкретных примерах Я. Вант-Гофф показал плодотворность своей гипотезы. Оптически активный амиловый спирт может иметь лишь одну формулу [c.218]

Стереохимическая теория Вант-Гоффа и Ле-Веля приводит к выводу, что органические вещества, содержащие асимметрический атом углерода, т. е. атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов, обладают оптической активностью. [c.203]

В то время, когда Вант-Гофф и Ле-Бель выдвинули свою теорию,, было известно только тринадцать оптически активных соединений, и все они имели по крайней мере один асимметрический атом углерода, обозначенный звездочкой в приводимых ниже примерах [c.88]

Вант-Гофф и французский ученый Ле Бель одновременно и независимо друг от друга опубликовали теорию, которая объясняла существование право- и левовращающих изомеров органических соединений. Они показали на большом количестве примеров, что все оптически активные вещества содержат так называемый асимметрический атом углерода. Асимметрическим они назвали такой атом углерода, все четыре валентности которого заняты различными атомами или группами атомов. Различия в оптических свойствах изомеров, утверждали они, обусловлены неодинаковым расположением в пространстве отличных друг от друга ато.мов и групп, связанных с асимметрическим атомом углерода. Поясним эти положения на примере молочной кислоты. [c.151]

В чем причина появления оптической активности у некоторых органических веществ Ответ на этот вопрос был дан на основании тетраэдрической теории Я. Вант-Гоффа и А. Ле-Беля (1874). Согласно этой теории оптической активностью обладают соединения, молекулы которых имеют асимметрическое строение. В состав таких молекул входит асимметрический атом углерода, т. е. атом, у которого все четыре валентности затрачены на соединение с различными атомами или группами атомов (рис. 21). Такая система не имеет ни одного элемента симметрии — ни центров, ни осей, ни плоскости. [c.204]

Итак, основы стереохимической теории были заложены Пастером развиты они были Ле-Белем и Вант-Гоффом. Выше мы видим, что Ле-Бель и Вант-Гофф в 1874 г. выдвинули пространственные представления в органической химии, введя понятие о тетраэдрическом строении углеродистых соединений. Развивая мысли Партера, Ле-Бель и Вант-Гофф, почти одновременно показали, что во всех оптически деятельных органических соединениях содержится асимметрический атом углерода, т. е. такой, четыре единицы валентности которого связаны с четырьмя различными атомами и радикалами. [c.237]

Молочная кислота, СНз—СНОН—СООН, имеет один асимметрический атом углерода, обозначенный звездочкой этот атом углерода связан с водородом и группами СНз, ОН и СООН. Все радикалы различны следовательно, атом углерода асимметричен. Поэтому молочная кислота должна существовать в двух формах правая молочная кислота и левая молочная кислота возможна и недеятельная форма — смесь обеих кислот — правой и левой — нравных количествах. Опыт подтверждает вывод теории. [c.240]

Несмотря на эти недостатки, все эти теории создают основу для полезного феноменологического подхода к исследованию оптической вращательной способности и, вероятно, в этом направлении и следует ожидать наиболее существенных применений теории. Таким образом, можно объяснить многие эмпирические факты относительно оптической активности с помощью общих понятий, входящих во все изложенные здесь теории. Так, например, уже давно известно, что, если имеется асимметрический атом углерода в кольце, оптическое вращение оказывается гораздо больше, чем если асимметрический атом углерода находится в открытой цепи. Далее, оптические вращения простых соединений с открытыми цепями почти всегда уменьшаются с ростом температуры. Оба эти наблюдения объясняются, если принять, что оптическое вращение молекулы является суммой взаимодействий, одновременно осуществляемых при участии не более, чем двух групп [56]. Это предположение о парном взаимодействии групп входит и в теорию Куна и Кирквуда и в одноэлектронную теорию. Более подробно этот вопрос рассмотрен в [51] и [56]. [c.548]

В предыдущей главе были развиты соображения, согласно которым, в случаях, аналогичных разбираемому, для превращений, свободных от изомеризации, из каждой стереоизомерной модификации алкоголя должно иметь,место преимущественное, а в известных случаях исключительное образование одного из двух возможных по теории структурно-изомерных углеводородов. С этой точки зрения одновременное образование двух терпенов из дигидрокарвеола наводит на мысль, что в этом последнем заключается смесь двух стереоизомеров. Ввиду того что дигидрокарвеол получается при восстановлении карвона, причем карбонильная группа, переходя во вторичную алкогольную СН(ОН), дает начало новому асимметрическому атому углерода, такое предположение находится в полной гармонии с господствующими стереохимическими представлениями . [c.111]

Вант Гофф и Ле Бель, независимо друг от друга, разработали теорию, объясняющую основную причину оптической активности соединений. Они высказали мысль, что оптическая активность соединения вызывается наличием асимметрического атома углерода. Асимметрический атом углерода — это такой атом, к которому присоединены четыре различные группы. В простом соединении — молочной кислоте — содержится один асимметрический углеродный атом, который в приведенной ниже структурной формуле отмечен звездочкой [c.290]

Теория асимметрического атома углерода была более детально разработана Вант-Гоффом, который принял, что атом углерода находится в центре тетраэдра, а четыре валентности направлены к его вершинам. Когда в вершинах находятся четыре различных атома или группы, т. е. когда атом углерода асимметричен, тогда возможны две формы стереоизомеров. Большее число стереоизомеров может возникнуть, если в молекуле имеются два или больше асимметрических атомов углерода. [c.301]

Объяснение этому явлению дает теория напряжений Байера , которая, в свою очередь, опирается на теорию Лебеля и Вант-Гоффа. Лебель и Вант-Гофф независимо друг от друга в 1874 г, объяснили оптическую активность многих органических соединений наличием в них асимметрического атома углерода. Они предположили, что атом углерода находится как бы в центре правильного тетраэдра, а его валентные силы направлены к вершинам тетраэдра. Угол между валентными силами составляет 109°28. В случае двойной углерод-углеродной связи валентные силы отклоняются с уменьшением нормального ненапряженного угла на половину, т. е. на 54°44. При образовании кольца с увеличением числа его членов уменьшается отклонение от ненапряженного угла . Это отклонение для каждой валентной силы составляет [c.79]

Теорию пространственного расположения атомов в молекуле, т. е. стереохимическую теорию, разработали голландский ученый Вант-Гофф и французский ученый Лебель. По этой теории, валентности каждого углеродного атома направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого он расположен. На рисунке 70 показано расположение атомов в молекуле метана. Когда валентности атома углерода заняты разными атомами (или группами атомов), такой атом углерода называют асимметрическим. Наличие его в молекуле и обусловливает оптическую изомерию. При этом разные атомы (или группы атомов) асимметрического углерода можно расположить двумя способами, как на рисунке 71, где буквами А, В, Д, обо.значены атомы (группы атомов), соединенные с атомом углерода. На рисунке первая фигура представляет собой как бы зеркальное изображение второй, обе они похожи, как правая рука на левую. Но они несимметричны, и их нельзя совместить. Это и есть оптические антиподы. Таким образом, молекулы, содержащие асимметрический атом [c.339]

Эти мысли нашли свое блестящее развитие в работах голландского ученого Вант-Гоффа и французского ученого Лебеля, которые независимо один от другого одновременно (1874) опубликовали теорию, объяснявшую существование правого и левого изомеров. Они показали на большом количестве примеров, что оптически активные изомеры содержат атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов, которые в двух изомерах расположены в пространстве различным образом. Такой атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов, получил название асимметрического атома углерода. [c.207]

Отдельные углеродные атомы этг5х сахаров нумеруют цифрами, начиная от карбонильной группы таким образом, карбонильная группа глюкозы обозначается цифрой 1, фруктозы—2. Благодаря наличию в глюкозе 4 асимметрических атомов углерода, теория строения предусматривает 2 , или 16стереоизомериых форм, для фруктозы 2 или 8 стереоизомеров. В действительности же число стереоизомеров значительно больше, что объясняется способностью такого рода соединений, например глюкозы, существовать в виде спиртоокисных форм. Благодаря этому возникают новые центры асимметрии и углеродный атом альдегидной группы становится оптически активным [c.528]

Рассматривая с точки зрения стереохимической теории яблочную кислоту, МУЛ видим, что в составе ее молекулы также имеет место асимметрический атом углерода, следовательно она также должна иметь оптические, или стереоизометры. Это и подтверждается в действительности. В природе существует левовращающая, правовращающая и рацемическая яблочная кислоты. Что касается винной кислоты НООС—СН(ОН)—СН(ОН)—СООН, то в ее молекуле содержится два асимметрических атома углерода, следовательно и количество стереоизомеров ее должно быть больше. [c.333]

Точное определение связи между оптпческой активностью п молекулярной структурой было дано в классической работе Вант-Гоффа, относящейся к 1874 г. К такому же выводу в том же году прпшел Ле-Вель. Вант-Гофф заметил, что подавляющее большинство оптически активных веществ содержит асимметрически атом углерода. Он установил, что если атом углерода имеет тетраэдрический характер, то это обусловливает воз1пгкновеппе молекул, находящихся в энантиоморфных отношениях. Вант-Гофф высказал также предположение о других типах молекул, которые, вероятно, могут находиться в оптически активной форме. Трудно переоценить значение стереохи-мнческих работ Вант-Гоффа. Большинство исследований оптической изомерии, проведенных в последующие 75 лет, служили только с большим или мепьшнм изяществом подтверждением справедливости теории Вант-Гоффа. Вероятно, наиболее убедительное доказательство могущества идеи Вант-Гоффа было дано исследованиями Эмиля Фишера в ряду углеводов. Как указал Вант-Гофф, соединение, содержащее п асимметрических атомов углерода, должно существовать (если исключена возможность внутренней компенсации) в 2п оптически активных формах. Работа Эмиля Фишера явилась убедительнейшим подтверждением этого общего положения. [c.58]

Молочная кислота, полученная из ацетальдегида через соответствующий циангидрин, представляет собой оптически неактивную /-модификацию. Вообще, всякий синтез соединения с одним асимметрическим атомом углерода приводит к /-форме, или рацемату, т. е. при этом образуется одинаковое число молекул - и /-формы. Это наблюдение нашло простое объяснение в теории Вант-Гоффа и Ле-Беля. Действительно, если представить себе пространственную формулу ацетальдегида в виде тетраэдра, у которого в центре находится атом углерода карбонильной группы, у одной вершины атом водорода, у другой метильная группа, а две другйе связаны с атомом кислорода (двойная связь), то в этом случае молекула обладает плоскостью симметрии, проходящей через атом кислорода и заместители Н и СНз. Это значит, что обе связи карбонильной группы совершенно равноценны и, следовательно, при взаимодействии с цианистым водородом одинаково легко может происходить разрыв как одной (1), так и другой (2) [c.90]

Атом углерода, все четыре валентности которого заполнены различными атомами или их группами, является асимметрическим. Соединения, содержащие асимметрические атомы углерода, являются оптически активными, т. е. вращают плоскость поляризации на определенный угол вращения налево или направо. Факт оптической изомерии был открыт еще Пастером в 1848 г., который разделил виноградную кислоту на (] — (правого вращения) и на 1 — (левого вранхения) винные кислоты, однако только стереохимическая теория дала возможность полностью выяопггь это,очень важное свойство некоторых органических веществ. [c.19]

Стереоизомерия. Теория вращения плоскости поляризации еще не может считаться вполне выясненной, но несомненно, что явление это связано с присутствием в органической молекуле асимметрического атома углерода, азота и пр. Эту асимметрию, как известно, Вант-Гофф и Лебель (1874) объяснили для случаев углерода тетраэдрическим строением если атом углерода связан с четырьмя различными группами, то возможны две конфигурации, которые не наложимы друг на друга (рис. 129). [c.337]

Доказательством того, что причиной оптической активности действительно является асимметрический атом, служат также многие опыты, показывающие, что с исчезновением асимметрического атома исчезает и оптическая активность. Примеры превращений такого рода проводятся в книге Вант-Гоффа и в работе Гюи 1. Так, многочисленные производные амилового спирта (I), соединения типа И или И1, сохраняют оптическуьо активность до тех пор, пока сохраняется асимметрический атом. Однако если амиловый спирт превратить в соединения, не содержащие асимметрического атома углерода, например в соединения IV или V, то оптическая активность исчезает. Такого рода работу по проверке одного из фундаментальных выводов теории тетраэдрического углеродного атома выполнил Юст—ученик Вислиценуса . [c.34]

Метод 3 основан иа следующих соображениях. В принципе спираль -аминокислотного полипептида молсет быть правой по ходу винта или левой (зеркальное изображение). Из теории следует, что правая спираль, независимо от наличия асимметрических атомов углерода в ее звеньях, будет вран1,ать плоскость поляризации вправо, и эта величина будет суммироваться с вкладами, вносимыми асимметрическими атомами углерода каждой -аминокислоты поэтому нри растворении в щадящем растворителе наблюдается суммарная величина вращения, а в растворителе, разрушающем а-сиираль, остается только вклад асимметрических атомов. [c.671]

Ответ на вопрос "Почему это происходит " дала стереохгшия, в основе которой лежит стереохимическая теория Вант-Гоффа и Ле-Беля. Основная идея состоит в том, что связи каждого насыщенного атома углерода направлены от него к вершинам тетраэдра под углом 109,5°, при этом, если атом углерода связан с четырьмя различными атомами или группами атомов молекула проявляет оптическую активность. Такие углеродные атомы (или центры), связанные с четырьмя различными атомами или группами, называют асимметрическими или хиральными. В частности, в молекуле 2-хлорбутана мы впервые встречаемся с наличием асимметрического атома или центра. [c.215]

Один из основателей физ. химии и стереохимии. Рассмотрев различные случаи оптической изомерии орг. соед., одновременно с Ж. А. Ле Белем и независимо от него сформулировал (1874) осн. положения теории пространственного расположения атомов в молекулах орг. соед., лежащей в основе совр. стереохимии. Выдвинул идеи о направленности единиц сродства атома углерода по углам тетраэдра, о наличии двух стереоизомеров у соед., содержащего атом углерода с четырьмя разными заместителями, и о реберном соед. тетраэдров при наличии двойной связи. Предсказал изомерию алленовых соед. Вывел правило, по которому молекулярное вращение соед. с несколькими асимметрическими центрами представляет собой алгебраическую сумму долей молекулярных вращений асимметрических центров, так называемых ротофоров (принцип оптической аддитивности Вант-Гоффа). Исследовал (с 1880-х) кинетику р-ций и хим. сродство. Предложил классификацию хим. р-ций. Установил, что при повышении т-ры на 10° скорость р-ции увеличивается в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа). Вывел одно из осн. ур-ний хим. термодинамики — ур-ние изохоры, выражающее зависимость константы равновесия от т-ры и теплового эффекта, а также ур-ние хим. изотермы, выражающее зависимость хим. сродства от константы равновесия р-ции при постоянной т-ре. Опубликовал [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология