Вида понятие в стереохимии

Для объяснения этого определения необходимо вернуться к некоторым понятиям стереохимии. Основным положением стереохимии органических молекул является то, что четыре связи атома углерода будут, если возможно, располагаться так, как если бы они исходили из вершин равностороннего тетраэдра с углеродным атомом в центре. Если представить себе, что мы смотрим прямо на грань тетраэдра (рис. 36,а), то мы должны видеть одну сплошную линию, которая идет прямо от нас. Остальные три вершины расположены в той плоскости, на которую мы смотрим. Линии от центра тетраэдра к вершинам, однако, не расположены в этой плоскости, а каждая из них несколько наклонена к центру. [c.73]

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

Важную роль в книге играют два небольших по объему вводных курса (гл. 1 и 26), в которых приводятся важнейшие понятия полимерной химии, касающиеся структуры полимеров, их стереохимии, конформации, морфологии. Несомненным достоинством этих глав (и всей книги в целом) являются содержащиеся в них опре-деления разнообразных, в том числе и очень распространенных терминов, что делает данную книгу полезным справочным пособием, Определения, которые имеются в этой книге, трудно подчас найти даже в энциклопедических изданиях. (Однако следует иметь в виду, что в некоторых случаях приводимые автором определения несколько отличаются от тех, которые широко используются в отечественной литературе.) Многочисленные фотографии, приведенные в главе, посвященной морфологии полимеров, несомненно способствуют лучшему усвоению вопросов, связанных с кристаллизацией полимеров и организацией различных надмолекулярных структур. [c.6]

Понятие химического строения, данное А. М. Бутлеровым, включает порядок химической связи атомов в молекуле и в своем первоначальном виде не содержит каких-либо положений о размещении, атомов в пространстве. Однако А. М. Бутлеров ясно сознавал неизбежность возникновения новой области органической химии — стереохимии. Соверщенно справедливо полагая, что первоочередная задача заключается в установлении порядка химической связи атомов в молекулах и выяснении зависимости химических свойств вещества от его химического строения, А. М. Бутлеров не считал возможным в то время специально заниматься вопросами расположения атомов в пространстве. Однако он выступал против всяческих попыток считать это пространственное расположение принципиально непознаваемым. Если же атомы действительно существуют, то я не вижу, почему, как думает Кольбе, должны быть тщетными все попытки определить пространственное расположение последних, почему будущее не должно научить нас производить подобное определение , — писал А. М. Бутлеров в 1863 г. [c.84]

Существует на удивление много вариантов канонических правил, сводящихся к установлению иерархии (перечню приоритетов) определенных структурных элементов. Различные атомы и группы имеют различное положение в этой иерархии (различный приоритет). Наиболее часто используют свод правил Моргана [293], который представляет собой улучшенное для включения данных стереохимии [182, 184] развитие подхода Глюка [294]. Иерархия в системе Моргана представляет собой процесс последовательного установления старшинства атомов. Определяющим является значение связности каждого атома в структуре. Такой подход напоминает обычное химическое обозначение раз-ветвленности соединения, выраженное понятиями четвертичного, третичного, вторичного и первичного С-атома здесь четвертичные С-атомы считаются вершиной иерархической лестницы. Детальная разработка этого подхода в виде свода правил является необходимой при установлении ранга атомов с незначительными различиями (например, при выборе между двумя четвертичными атомами). Перечислим эти правила [c.23]

Понятие химического строения, данное А. М. Бутлеровым, включает порядок химической связи атомов и молекул и в своем первоначальном виде не содержит каких-либо положений о расположении атомов в пространстве. Однако А. М. Бутлеров сознавал неизбежность возникновения новой области органической химии — стереохимии. Совершенно справедливо полагая, что первоочередная задача заключается в установлении порядка химической связи атомов в молекулах и выяснении зависимости химических свойств вещества от его химиче- [c.15]

Химические связи в органических соединениях обладают, как правило, ковалентным характером и поэтому история современных взглядов на строение и свойства органических молекул начинается с теорий, основанных не на понятии ионной, а на понятии ковалентной связи. Первые электронные теории в органической химии также были качественными. В основном они создавались путем, уже испытанным в классической теории химического строения и стереохимии. Исходя из экспериментальных открытий и теоретических положений физики в области строения вещества, в первую очередь строения атомов, высказывались гипотезы о роли и распределении электронов в органических молекулах и выводы из гипотез сопоставлялись с фактами. В первую очередь для сопоставления избирались химические свойства как потому, что они были лучше изучены в тот период, так и потому, что они больше интересовали химиков. С появлением квантовой механики и возникновением в конце 20-х годов квантовой химии положение изменилось — наметилось определенное поглощение качественных электронных теорий квантовохимическими, но первые в чистом своем виде в определенных рамках продолжали оставаться приемлемыми для интерпретации фактов, так же как остается пригодной и классическая теория химического строения. [c.57]

В 1901 г. Вант-Гофф в введении к лекциям, прочитанным в Чикагском университете, рассказал, что, когда тридцать лет назад он начал работать в лаборатории Кекуле, у этого знаменитого немецкого ученого было убеждение в длительном застое химии ...она находилась на точке замерзания и дальнейших успехов ее не предвиделось . Имелось в виду в первую очередь то, что хотя химическое строение молекул и могло быть изучено, оставались загадкой законы, в силу которых атомы способны вступать в соединение друг с другом, образуя молекулы. Кекуле оказался неправ в своей оценке постольку, поскольку в этой области был достигнут большой и несомненный успех — создана стереохимия. Таким образом, стало возможным изучать не только химическое строение молекул, но и пространственное расположение атомов в них. На этом мы, однако же, остановились,— говорит Вант-Гофф,— и сто им уже более 25 лет, не ведая законов, которым подчиняется это взаимное расположение атомов, хотя вопрос, благодаря новому введению понятия об электронах, по-видимому, начинает уже проясняться по крайней мере,— осторожно или иронически добавляет Вант-Гофф,— при температуре абсолютного нуля [29, стр. 2]. [c.168]

Не останавливаясь на многих других успехах теории строения (например, на создании понятия о таутомерии, на объяснении многих новых экспериментальных фактов и установлении строения многих важных природных соединений, синтезе многочисленных новых соединений определенного строения по заранее намеченному плану и т. д. и т. д.), ограничимся лишь краткой характеристикой двух фундаментальных направлений, возникших на определенной ступени развития теории химического строения. Мы имеем в виду стереохимию и электронные теории. [c.222]

Представление о молекулах как о геометрических фигурах является в химии одним из шавнейших и находит свое отражение не только в привычных структурных формулах, но и лежит в основе всей стереохимии, молекулярно-динамического моделирования, биохимии итд Однако только этого недостаточно Хорошо известно, какую роль в химии при прогнозе тех или иных химических реакций имеют так называемые заряды на атомах Возникает, таким образом, проблема дать достаточно четкое определение этого понятия Проще всего это сделать, если опереться на факт существования внешнего электростатического поля, которое создает вокруг себя любая молекула. В этом смысле нет никакой разницы между взглядами классической физики и квантовой как классическая, так и квантовая устойчивая электрически нейтральная система, состоящая из частиц с зарядами разного знака и по разному распределенными в пространстве молекулы, должна, в зависимости от своей геометрии и распределения заряда, создавать электрическое поле Это поле всегда может быть представлено в виде так называемого муяьтипольного разло-женйя, т.е как суперпозиция дипольной составляющей, квадрупольной и тд Дипольная составляющая отсутствует в молекулах, имеющих центр симметрии Так как центр симметрии не так уж часто встречается в слож- [c.163]

Один из пионеров современной стереохимии Д. Бартон около 40 лет назад отметил, что для "точного описания" молекул органических соединений надо знать "три К" конституцию, конфигурацию и конформацию [56]. Понятие "конституция" совпадает с понятием химического строения молекулы, т.е. ее валентной схемы. Конфигурация молекулы означает пространственное расположение атомов, обусловленное валентными силами, поэтому ее изменение сопряжено с разрывом химических связей. Конформация - это также расположение атомов в пространстве, но определяемое, помимо валентных, также невалентными силами. Влияние последних проявляется в искажении валентных углов и длин связей по сравнению с идеальными углами в невозмущенной конфигурации молекулы, инверсии ("выворачивании") пирамидальных структур и, прежде всего, в появлении особого вида стереоизомерии, вызванной заторможенным вращением вокруг ординарных связей. Конформации - это неидентичные геометрические формы, которые может принимать молекула без нарушения ее целостности, т.е. без разрыва химических связей. Повышение энергии молекулы из-за образования неблагоприятных невалентных контактов, следствием которого является деформация валентных углов и длин связей, принято называть "байеровским напряжением", а ведущее к изменению конформационного состояния молекулы - "питце-ровским напряжением". [c.110]

Э. Фишер подробно изучил строение и свойства глюкозы, в том числе стереохимию этого моносахарида. Он установил, что значительная часть свойств глюкозы может быть понята в терминах открытой формы. Вместе с тем следует иметь в виду возможность перехода открытой формы формула Фишера) в циклическую форму формула Толленса). Шестичленные циклические формы моносахаридов называют пиранозами (в основе этого термина лежит название оксациклогексадиенов - пиранов). [c.475]

Так как эти вопросы стоят в тесной связи с образованием объединений, то вследствие быстрого развития химии с ее нечетко отграниченными понятиями получилась досадная путаница различных представлений. Именно для того, чтобы устранить такую возможность, необходимо было геометрическую часть стереохимии изложить отдельно, не смешивая ее с вопросом о силах, вызывающих образование объединений. Это изложение с чисто описательной стороны отличается от обычно принятого в химии. Химик обычно исходит из известных сил, которые он к тому же считает направленными, и старается на этой основе объяснить образование соединений. Ои разрабатывает учение о валентности, однако оказьшается, что некоторые классы соединений не укладываются в рамки этого учения или же могут быть охвачены им только с натяжкой. Стереохимик выводит сначала геометрические законы и возможности описания любых объединений частиц, и лишь после этого он переходит, к энергетическим условиям образования таких объединений. Что эта точка зрения является оправданной, вытекает уже из того, что аналогичные структурные взаимозависимости наблюдаются при самых различных характерах связи. То, что определенные виды объединений, повторяющиеся аналогичным образом при безусловно неодинаковых связях, выводятся как следствие специальных сил, стереохимия считает скорее объяснением, чем фундаментальным фактом. Совершенно правильным нужно считать отрицательное отношение стереохимика к тому, чтобы заранее приписывать определенным структурам особые типы связи. Все такого рода зависимости, основанные на недостаточном экспериментальном материале, оказались неудовлетворительными в свете все возраставшего числа исключений из предложенных правил. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология