Длины связей в углеродных соединениях

На рис. 18 щары, изображающие метильные группы, больще шаров, соответствующих атомам водорода, хотя различие это и не совсем отвечает соотнощению истинных объемов этих групп. Связь между С и СНз должна быть длиннее связи С—Н, так как действительные длины связей составляют С—С 1,54 А, С—Н 1,09 А. Из-за различия в величине групп, соединенных с углеродными атомами при двойной связи, более сбалансирована или симметрична модель б (см. рис. 18), в которой обе метильные группы расположены в противоположных частях молекулы, тогда как в модели а эти группы находятся по одну сторону. Действительные формы молекул лучше видны на моделях Стюарта (рис. 19), нагляднее демонстрирующих большую симметрию транс-изомера. транс-Бутен-2 значительно устойчивее г ггс-изомера. Под действием соответствующего катализатора эти соединения в результате равновесного процесса могут быть частично изомеризованы одно в другое, причем равновесная смесь состоит главным образом из транс-изо-мера и лишь относительно небольшого количества г ис-изомера. Такое соотношение является довольно общим транс-изомеры почти всегда [c.62]

Длины связей в бензоле. Выше уже было указано, что длины всех связей С—С в бензоле равны. Сравнение с величинами межъядерного расстояния между атомами углерода, соединенными простой, двойной и тройной связями, показывает, что длина ароматической углерод-углеродной связи находится примерно посередине между длинами связей углерод — углерод в этане и этилене (табл. 3.2). [c.49]

Структура (С2Г)п имеет принципиально отличающуюся от (СГ)п модель строения [6-169]. Углеродные слои в этом соединении остаются плоскими. Атомы фтора внедряются в каждый второй слой углеродной матрицы [6-170]. На рис. 6-60,а показано взаимное расположение атомов фтора и углерода в (С2Г)п. Атомы фтора ковалентно связаны с атомами углерода в направлении, перпендикулярном углеродным плоскостям. Две трети атомов фтора имеют в ближайшем окружении 2 атома углерода и одна треть — 3 атома углерода, как и у (СГ) . Длина С—Г связи равна 0,138 нм а С—С связи — среднеарифметическому значению длин связей в графите и алмазе (0,147 нм). Атомы фтора образуют в упаковке (СгГ)п гребни. Последние входят во впадины последующего слоя (рис. 6-60, б). В результате обеспечивается плотный контакт между слоями. Такое упорядоченное состояние упаковки соответствует отдельным фрагментам кристалла, имеющим свой центр кристаллизации, которые в совокупности образуют мозаику. [c.391]

Особый характер углерод-углеродной связи в циклопропане подтверждается тем, что в этом соединении длина связи С—С меньше, чем в предельных углеводородах, и составляет 0,1526 нм (в алканах 0,154 нм). [c.477]

В случае б самая длинная неразветвленная углеродная цепочка содержит семь атомов, но, поскольку она не включает тройной связи, название данного соединения нельзя образовать от [c.417]

Как правило, для конденсированных ароматических соединений наблюдается хорошая корреляция между длинами связей и их порядками. Другой экспериментальной величиной, которая хорошо коррелирует с порядком связи в ароматической системе, является константа спин-спинового взаимодействия протонов, связанных с двумя углеродными атомами данной связи, в спектрах ЯМР [52]. [c.66]

На рис. IV.15 показана зависимость интенсивности кольцевого тока I в циклических я-системах от степени альтернирования длин связей, полученная путем квантовомеханических расчетов. Видно, что с ростом альтернирования парамагнетизм уменьшается быстрее, чем диамагнетизм, но интенсивность кольцевого тока, напротив, значительно выше для 4п-делока-лизованных п-систем. Эти предсказания с очевидностью подтверждает рис. IV. 13, поскольку химические сдвиги в дианионе 27 существенно больше, чем в углеводороде 25. Если примем, что в некотором гипотетическом модельном соединении с локализованными углерод-углеродными связями значения ст для кольцевых протонов и метильных протонов составляют 6 н [c.101]

Многочисленные исследования показали, что в различных органических соединениях углерод-углеродные связи отличаются друг от друга длиной. Различия в длинах связи являются внешними и порождаются более глубокими причинами, в основе которых лежат различия в распределении электронной плотности, в силовых постоянных углерод-углеродных связей и в насыщенности этих связей энергией. Но существует еще достаточно четкий критерий для решения вопроса о наличии или отсутствии химической связи между двумя атомами углерода, а следовательно, и об их принадлежности к одной и той же молекуле. Это - расстояние между их ядрами (г). [c.5]

В соединениях с более высокой степенью непредельности (при наличии сопряженных кратных связей) длина связей, находящихся между двумя кратными связями и изображаемых в формулах в виде простых связей, меньше, чем сумма ковалентных радиусов углеродных атомов, имеющих простую связь (табл. 20). Точно так же длина связи, находящейся между кратной связью и бензольным ядром йли между двумя непосредственно связанными друг с другом бензольными ядрами, меньше, чем обычная простая связь. Значительно уменьшена по сравнению с простой связью углерод-углеродная связь, Находящаяся между двумя тройными связями (табл. 20) [38]. [c.109]

Формально бензохинон может быть отнесен к классу ароматических соединений шесть я-электронов в его плоском моноцикле распределены в сопряженной системе, включающей шесть атомов углерода. Однако длины связей С -С2 и С2-С3 различаются столь значительно, что правильнее рассматривать бензохинон как циклический а,Р-ненасыщенный дикетон. Наличие двух поляризованных карбонильных групп, сопряженных с С=С-связями, приводит к понижению электронной плотности на углеродных атомах. [c.187]

Стереохимия — область химии, изучающая структуру соединений. В качестве пособия при изучении трехмерных структур рекомендуется применять простые модели из палочек. (Некоторые, изготовленные кустарно, очень хороши.) Стереохимию иногда рассматривают только как область органической химии, но это большое заблуждение. Органические соединения характеризуются большим разнообразием форм и структур вследствие возможности существования длинных углерод-углеродных цепей, в которых каждый отдельный атом углерода окружен четырьмя группами, расположенными в вершинах тетраэдра. Поскольку углерод — элемент, находящийся во втором ряду, то в образовании химической связи принимают участие только 5- и р-орбиты. [c.72]

Энергии связей и теплоту образования гексафторэтана полезно рассмотреть, исходя из данных о строении этого соединения, Два определения длины углерод-углеродной связи в гексафторэтане дали значения 1,46 и 1,51 А , низкие по сравнению с длиной этой связи в этане (1,543 А) . Одно определение дало большую величину (1,56 А) , Все указанные значения получены методом электронной дифракции, который обычно менее точен, чем метод микроволновых спектров. Важно отметить, что расстояния между плоскостями, содержащими атомы фтора, которые принадлежат двум метильным группам, в этане, оказываются одинаковыми при всех этих определениях. [c.354]

При отсутствии аномалии в соотношениях между длинами и прочностями связей во фторуглеродах можно ожидать, что длина углерод-углеродной связи в гексафторэтане должна быть ближе к длине этой связи в этане, чем об этом свидетельствуют экспериментальные данные. Однако некоторые подтверждения сокращения длины связи С—С в фторированных соединениях получены надежным микроволновым методом при определении длины указанной связи в 1,1,1-трифторэтане °, которая найдена равной 1,4эА. в данном соединении длина фтор-углеродных связей ° составляет 1,348 А, т, е, больше, чем в гексафторэтане, а это означает, согласно приведенной гипотезе, ослабление прочности связей Р—С, [c.354]

При добавлении к раствору ацетилена в этаноле смеси боргидрида натрия и затем нитрата кобальта образуется черное твердое соединение, содержащее длинные цепочки углеродных атомов, соединенных сопряженными двойными связями в транс-положении [27]. Известны также катализаторы для получения г/мс-полимеров [28]. [c.145]

Для более длинной цепи из четного числа зр - иця 5,о-углеродных атомов абсолютное значение разности энергии между классической и бирадикальной структурами остается тем же, что и для бутадиена. Поэтому истинное электронное строение длинных цепей сопряженных двойных (или тройных) связей в соединениях типа [c.51]

Известно, что каждому типу связи приблизительно соответствует определенное межатомное расстояние. Так, если измерять в большом числе структур алифатических соединений расстояние С — С, то всегда будем получать величину, близкую к 1,54. Если же простая связь будет находиться между кратными, то величина ее может значительно уменьшиться. В ар оматических соединениях длина простой связи о бычно не превышает величины 1,45— 1,46. Чрезвычайно резкое укорочение простой связи наблюдалось в структуре дигидрата диацетилендикарбоновой кислоты, где расстояние между углеродными атомами типа =С—С = равно 1,33. Оно даже меньше обычного расстояния С=С 1,35. Этот пример показывает, что длина свяЗ И не всегда является однозначной характеристикой ее кратности. Конечно, и свойства связи существенно изменяются, если сохраняется кратность ее, но резко изменится длина. В некоторых случаях равным по длине связям следует приписывать разную кратность, например межатомному расстоянию — 1,4 А может отвечать как двойная, так и простая связи, а в отдельных случаях даже мыслимо, что меньшей по длине связи будет соответствовать меньшая кратность. Это, конечно, исключительные случаи. В общем же случае, при прочих равных условиях, более коротким межатомным расстоянием отвечает большая кратность связи. [c.337]

У,5. Длина связи С = С составляет 1,33А,связи Н—Н — 0,60А вычислите длину связи С—Н при 2-углеродном атоме в соединении [c.68]

Пространственное расположение sp -орбиталей в молекуле этана показано на рис. 13-18,а экспериментально установленные значения длин связей и валентных углов показаны на рис. 13-18,6. Молекулы пропана (СНз— Hj—СН3), бутана ( Hj— Hj— Hj—СН3) и большого класса углеводородов с линейными и разветвленными цепочками атомов углерода, включая различные фракции керосина, бензина и парафинового воска, могут быть построены при помощи тетраэдрически гибридизованных орбиталей углеродных атомов, которые перекрываются друг с другом и с 15-орбиталями атомов водорода. Подобные углеводороды называются насыщенными, потому что в них каждый атом углерода использует все четыре валентные орбитали для соединения с другими атомами посредством а-связей. [c.566]

Изучение процесса термической диссоциации на примере таких простых по химическому строению и составу соединений, какими являются алканы, важно для выяснения величин энергий индивидуальных химических связей органических соединений, а также решения тонкого вопроса о взаимном влиянии связей в молекуле с различной длиной и строением углеродной цепи. Весьма заманчиво использовать изучение термического распада регулярно построенных алканов в целях химической кинетики — выяснения влияния длины углеродной цепи и ее строения на динамические параметры реакций распада (энергия активации, стерический фактор и др.) и построения моделей или механизма превращений. Дястаточно напомнить, что учение о мономолекулярных реакциях и теория этих процессов — большой раздел химической кинетики, который в значительной степени опирается на экспериментальное изучение реакций термической диссоциации различных соединений, в том числе и углеводородов. [c.3]

Каждая ковалентная связь характеризуется определенной длиной, в первом приближении постоянной в различных соединениях (о наблюдающихся отклонениях от этих нормальных длин связи см. с. 81). Так, например, длина простой углерод-углеродной связи 0,154 нм, двойной связи С=С 0,133 нм, тройнойС = С 0,120нм. Валентные углы между связями углерода, имеющего четыре одинаковых заместителя, точно равны 109°28, как этого требует тетраэдрическая модель. Примером может служить молекула четыреххлористого углерода (рис. 3). [c.65]

Связывание двух атомов углерода, например в этане, возникает в результате перекрывания двух атомных 5р --орбиталей (по одной от каждого из атомов), которое осуществляется вдоль их осей и приводит к образованию прочной а-связи. Было показано, что длины углерод-углеродной связи во всех насыщенных соединениях более или менее одинаковы и равны 1,54 А. Это относится, однако, к простой углерод-углеродной связи между 5/ з-гибридизованными углеродными атомами. Было показано, что длина аналогичной связи между двумя зр -тябри-дизованными углеродами, =СН—СН =, составляет в среднем около 1,47 А,, а между двумя 5р -гибридизованными углеродами =С—С= около Л,38А. Эти различия не неожиданны, поскольку электроны 5-орбиталей расположены ближе к ядру, чем электроны соответствующих р-орбиталей. То же самое справедливо и для гибридных орбиталей возрастание 5-компо-ненты в таких орбиталях приводит к тому, что электроны ближе располагаются к ядру. Поэтому при образовании связей между двумя атомами углерода их ядра неумолимо сближаются в последовательности [c.22]

Многие карбиды обладают довольно сложной структурой, с различным расположением атомов углерода. Например, получены данные, что в карбиде с эмпирической формулой СГ3С2 имеются длинные цепочки атомов углерода, проходящие сквозь весь кристалл. Длина связи С — С в этом соединении равна 1,67 А, что лишь немного превышает длину обычной одинарной связи С — С, а зигзагообразное строение этих цепочек напоминает углеродный скелет типичных углеводородов парафинового ряда. [c.333]

Требование планарности ароматического цикла вытекает из необходимости параллельности осей атомных / -орбиталей для их эффективного перекрывания (топология Хюккеля, подробнее см. гл. 25, ч. 3). В плоских ароматических углеводородах длины углерод-углеродной связи существенно отличаются от межатомного расстояния в соединениях с локализованными углерод-угле-родными связями. Напомним, что дпина простой связи между атомами углерода в зависимости от типа гибридизации составляет - Су 1,544 А (в алмазе и алканах). Су - Су 1,504 А (в пропилене), Су-Су 1, 466 А (в бутадиене-1,3) и 1,475 А (в цик-л ооктатетраене). [c.363]

Для всех остальных карбоциклических ароматических соединений и гетероциклических соединений углерод-углеродные связи различаются по длине и могут быть как длиннее, так и короче, чем в бензоле. Так, например, в нафталине связь С(1)—С(2) укорочена до 1,371 А, а связь С(2)—С(3) удлинена до 1,41 А по сравнению с бензолом, так же как и связь С(1)-С(9) — 1,42 А. Та же закономерность наблюдается в антрацене, тетрацене, пентацене и других ценах, пае связь С(1)-С(2) значительно короче, чем связь С(2)-С(3). В фенантрене длина связи С(9)—С(10) составляет всего 1,350 А, тогда как длина связи С(10)—С(10а) равна 1,453 А. В ароматических [18]-, [22]- и других мостиковых аннуленах углерод-углеродные связи также не равны по длине. Таким образом, эквивалентность углерод-углеродных связей не может рассматриваться в качестве серьезного критерия ароматичности циклических сопряженных полиенов. [c.363]

Большой интерес с точки зрения происхождения нефти представляет доказательство присутствия в нефтях и нефтепродуктах холестерина или продуктов его распада. Холестерин нолициклический одноатомный спирт сложного строения с длинной цепью углеродных атомов общей формулы С27Н45ОН. Он входит в состав животных организмов (нервная ткань, желчь, кожное сало и т. д.). Оптические свойства некоторых нефтей и нефтепродуктов связаны с наличием холестерина или продуктов его распада. Имеются многочисленные исследования, доказывающие наличие холестерина в нефти [74]. Спирты (ароматического строения) обнаружены в составе смолистых соединений топливных дистиллятов [71]. [c.39]

Во многих случаях, когда наблюдаются интенсивные пики перегруппировочных ионов, затруднительно установить промежуточные структуры, которые, будучи даже чисто предположительными, позволили бы объяснить структуру образующегося иона. Образование ионов со стерически благоприятным расположением атомов ведет к появлению в спектре пиков со значительно большей интенсивностью, чем можно ожидать для ионов с этой массой и формулой, если полагать, что они образовались только при простом разрыве связей. Например, в спектрах одноосновных алифатических кислот нормального строения присутствуют главным образом пики [ (СНз) -СООН]". Можно ожидать, что в спектре любой кислоты с длинной цепью углеродных атомов будет наблюдаться постепенное уменьшение интенсивности этих пиков с увеличением числа п. Действительно, пик ионов с массой 129 [ (СН2)б СООН] " всегда интенсивнее пика гомологов с массами 115 и 143 (гл. 9). В конденсированных ароматических углеводородах часто бывает интенсивным пик ионов (С11Н7)" с массой 139. Он может образоваться и в таких соединениях, как 2-метоксиантрахинон (С15Н10О3), где его высота составляет 21% от максимального пика в спектре. Образование этого пика связано с отрывом от молекуляр- [c.279]

В этой связи важно отметить, что родственные соединения, содержащие одну и ту же функциональную группу, взаимодействуют с реактивами аналогично, но не одинаково. Длина цепи углеродных атомов, положение и характер заместителей и другие факторы влияют на реакционную способность. Поэтому метод опрег деления одного соединения данной группы не всегда во всех деталях можно использовать для определения других соединений этой же группы. В некоторых случаях даже изомеры реагируют различно. Известно, что сульфаниламиды, содержащие свободную аминогруппу, конденсируются с 4-диметиламинобензальдегидом с образованием оснований Шиффа, окрашенных в желтый или орант жевый цвет, однако 3-диметиламинобензальдегид не образует с сульфаниламидами окрашенных соединений. В табл. 1 приведены примеры фотометрических реакций разных изомеров и гомологов. [c.15]

Л/ -Алкилпиридоны-2 проявляют некоторые свойства сопряженных диенов Л/ -метилпиридон-2, например, содержит альтернирующие по длине углерод-углеродные связи — более короткие и более длинные [365]. Это соединение образует аддукты Дильса-Альдера с малеиновым ангидридом и дегидробензолом [366], соответственно (117) и (118). Цвиттерион У-алкил- (или -арил-)-3-оксидопиридиния вступает во многие реакции диполярного циклоприсоединения [367], например по схемам (173), (174). [c.81]

Предполагается, что величина энергии углерод-водородной связи постоянна во всех случаях и равна значению, найденному для метана. Фторметаны отличаются от соответствующих хлор-и бромметанов заметным укорочением галоген-углеродной связи с увеличением степени галогенирования. Такое укорочение связи Р—С сопровождается возрастанием ее энергии. Длины хлор-углеродной и бром-углеродной связей изменяются лишь незначительно, и значения энергий, рассчитанные для них, оказываются существенно постоянными в каждом из соответствующих рядов соединений. [c.351]

Значения энергий фтор-углеродных связей не совпадают с теми, которые найдены для других соединений. Вероятно, уменьшение длины хлор-углеродной связи в этих хлорфторметанах обусловлено изменением энергии связи. Резонансные структуры типа упомянутых выше при рассмотрении галогенсодержащих метанов могут участвовать и в хлорфторметанах. Шеридан и Горди рассмотрели влияние этих и других структур на длины галоген-углеродных связей и ядерно-квадрупольное взаи1Модей-ствие в трифторметилгалогенидах. Однако недостаток и малая надежность термохимических данных не дают возможности более детального обсуждения. [c.358]

В течение десяти лет были накоплены сведения, которые показали ошибочность теории промежуточных соединений по ряду причин. Одно из наиболее существенных возражений было выдвинуто Лонгом и Сикесом, которые исследовали [123—126] влияние специфических катализаторов на реакции С + Ог, С + СОз и С + Н2О и показали, что общий ход этих реакций в основном не зависит от каталитических примесей. Другой фактор, который кажется необъяснимым на основе теории промежуточных соединений, состоит в том, что примеси, добавленные в очищенный углерод, взаимодействуют с окисляющим газом гораздо интенсивнее, чем естественные загрязнения, имевшиеся первоначально в углероде [125]. Основываясь на этих данных, Лонг и Сикес [125] сформулировали электронную теорию, сущность которой в следующем. Выделение окиси углерода, которая с самого начала присутствует на поверхности любой углеродной матрицы, подвергавшейся действию кислорода, происходит легче, если связи С—С, которые должны при этом разорваться, ослаблены. Такое ослабление связи С—С может иметь место, если решетка кристалла углерода передает электрон промежуточному металлическому иону или если образуется ковалентная связь между углеродной матрицей и атомом щелочного металла. Показано [124], что изменение длины связи С—С, оцененное по методу молекулярных орбиталей, достаточно существенно. [c.186]

Угловые параметры триметилборана (1) [6] и трифенилбо-рана (2) [7], определенные соответственно методами дифракции электронов и рентгеноструктурного анализа, показывают, что в обоих случаях группировка ВСз планарна с тригональным рас положением трех углеродных атомов вокруг центрального бора Длины связей В—С в этих соединениях близки к 0,158 нм В трифенилборане три ароматических кольца повернуты (накло нены) под углом примерно 30° к плоскости ВС.з, и поэтому мо лекула приобретает очертания трехлопастного пропеллера. [c.364]

Рис. 3-4. А. Четыре одинарные связи, образуемые атомом углерода, расположены в пространстве в виде характерного тетраэдра длина связей составляет приблизительно 0,154 нм, а угол между ними-109,5°. Б. Вокруг одинарных углерод-углеродных связей возможна полная свобода вращения это отчетливо видно на примере молекулы этана (Н3С—СН3), структуру которого можно изобразить разными схемами. В. Двойные углерод-углеродные связи короче, чем одинарные, и свободное вращение вокруг них невозможно. Угол между одинарными связями, образуемыми каждьм из атомов углерода, соединенных между собой двойной связью, составляет 120°. Оба атома углерода, образующие двойную связь, и атомы, обозначенные А, В, X и Y, лежат в одной плоскости.

Связывание двух атомов углерода, например, в этане происходит в результате перекрывания двух атомных 5р -орбита-лей (по одной от каждого из атомов), которое приводит к образованию прочной ст-связи. Длина углерод-углеродной связи в насыщенных соединениях равна 0,154 нм. Это относится, однако, к простой углерод-углеродной связи между 5р -гибриди-зованными атомами. Было показано, что длина аналогичной простой связи между двумя хр -гибридизованными атомами углерода =СН—СН= составляет 0,147 нм, а между двумя 5р -гибридизованными атомами углерода =С—С= она равна 0,138 нм. Эти различия неудивительны, поскольку х-орбиталь и находящиеся на ней электроны расположены ближе к ядру, чем р-орбиталь и находящиеся на ней электроны. То же самое наблюдается и для других гибридных орбиталей — возрастание -компонента приводит к тому, что при образовании связей между двумя атомами углерода межатомные расстояния сокращаются при переходах 5р —зр зр —sp2-vsp —зрК [c.15]

В молекуле антрахиноноксадиазола ХСП длины связей измерены рентгенографическим методом с точностью 0,02 А, а валентные углы Г. Как видно из рис. 2, углеродном скелете соединения имеется значительное нарушение симметрии. В кольце, смежном с гетероциклом, связь С-4—С-5, включающая уязвимое для нуклео-фильной- таки положение 4, равна по длине двойной связи в олефи-нах связь С-5а—С-Иа — полуторной связи, а остальные по длине больше, чем ь антрахиноне. Кольцо, несущее СО-группы, слегка вытянуто в направлении оксадиазольного цикла. Удаленное от гетероцикла кольцо почти не отличается от соответствующего элемента [c.50]

Вторая причина уменьшения длины связи может заключаться в изменении типа валентного состояния атома углерода [10, стр. 861. благодаря которому оказывается возможным сближение атомов. Насыщенный углеродный атом связан с четырьмя атомами и имеет тетраэдрическое направление валентных взаимодействий если же углерод ненасыщен и связан только с тремя (при наличии двойной вязи) или двумя (в ацетиленовых соединениях) атомами, валентный угол равен 120 или, соответственно, 180°. Возможно, что уменьшение межядерного расстояния происходит благодаря обоим указанным аричннам. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология