Китайгородского механическая молекулы

Как отмечалось в предыдущем разделе, термореактивные пластмассы относятся к материалам с сетчатым строением макромолекул. Связи отдельных макромолекул в таких системах не подчиняются какой бы то ни было закономерности, упорядоченность в расположении частиц отсутствует. Характеризовать структуру полимера с таким каркасом валентных связей общими категориями, за исключением условной величины среднего межатомного расстояния, не представляется возможным. Следовательно, при хаотическом расположении молекул структурная проблема, по сути дела, снимается. В работах А. И. Китайгородского отмечается, что не существует структурной проблемы, которую можно было бы поставить в отношении таких веществ, как, например, формальдегидные смолы. Алфрей [16] подкрепляет это положение, указывая, что в случае фенопластов сопоставлять какие-либо физические свойства с молекулярной структурой гораздо труднее, чем для термопластов, и что подобное изучение не представляет первоочередной практической проблемы. Однако образующаяся в процессе отверждения необратимая структура приводит к созданию определенных свойств материалов, в том числе, механических свойств, на величину которых можно влиять, [c.15]

Классический подход к исследованию конформаций был предложен в 1946 г. Т. Хиллом [65] и независимо в том же году Ф. Уэстгеймером и Дж. Майером [66]. Существенный вклад в развитие теории метода атом-атомных невалентных взаимодействий, его применение и популяризацию внес А.И. Китайгородский [67-71]. Подход к оценке взаимодействий включает ряд отнюдь неочевидных допущений и с физической точки зрения не выглядит достаточно строгим. Его аппроксимация реальных внутримолекулярных взаимодействий базируется на механической модели, согласно которой молекула представляется системой точечных масс -атомов без учета их электронно-ядерной структуры и квантовой природы. Атомы соединены валентными связями, которые, как правило, предполагаются жесткими. Пространственное строение такой модели молекулы определяется разного рода взаимодействиями между всеми валентно несвязанными атомами в попарно-аддитивном приближении и ограниченной свободой вращения вокруг всех ординарных связей. Следовательно, предполагается, что взаимодействие между любой парой валентно-несвязанных атомов не зависит от внутримолекулярного окружения, т.е. имеет универсальный характер и определяется исключительно природой атомов и расстоянием между ними. [c.112]

Основы конформационного анализа органических молекул были заложены в конце сороковых — начале пятидесятых годов Хиллом 145,, 46], Уэстхаймером [47, 48] и Китайгородским [49—511. Обзор этих ранних работ можно найти в книгах [521 и [53]. В основе механической модели, на которой базируется теоретический конформационный анализ, лежит приближение Борна—Оппенгеймера. Согласно этому приближению, потенциальная функция молекулы с очень хорошей точностью может быть представлена как непрерывная функция координат ядер. Задача заключается в эмпирическом подборе таких потенциальных функций, которые адекватно описывают геометрию молекулы. Существенным требованием к потенциальным функциям является введение возможно малого числа эмпирических параметров в противном случае метод теряет свон> предсказательную ценность. [c.24]

Деформация валентной схемы молекулы за счет невалентных взаимодействий в принципе может коснуться не только двугранных и валентных углов, но и химических связей. Вызванное этим изменение энергии также определяется с помощью закона Гука. Анализ рентгеноструктурных данных и результатов расчета геометрии молекул по вращательным спект рам, однако, указывает на значительную стабильность длин валентных связей. Их малая чувствительность к конформационным изменениям молекул объясняется большими значениями силовых постоянных, которые на 1-2 порядка больше угловых коэффициентов упругости. Длины связи менее стабильны в сильно перегруженных молекулах, у которых атомы, не образующие друг с другом химические связи, расположены на расстояниях, значительно меньших соответствующих сумм ван-дер-ваальсовых радиусов (го), и, следовательно, испытывают серьезные стерические отталкивания. Существенно отличаются длины связей в конденсированных ароматических соединениях. Ч. Коулсон показал, что этот факт обусловлен делокализацией п-электронов, вызванной стерическим напряжением [88]. Подобного рода аномалии, приводящие к изменению электронных конфигураций молекул, которые неизбежны при деформациях длин связей, как правило, самых консервативных молекулярных характеристик, вступают в противоречие с основным постулатом классического конформационного анализа о независимости невалентных и валентных взаимодействий атомов (принцип Борна-Оппенгеймера). В механической модели Китайгородского химические связи предполагаются жесткими. Расчеты М. Биксона и С. Лифсона показали, что энергия изменения длин связей в подавляющем большинстве случаев очень мала и может не учитываться в анализе конформаций [89]. [c.116]