Модели молекул геометрических изомеров

Геометрическая изомерия (цис- и транс-изомерия). Этот вид изомерии требует пространственного распределения частиц. Подобно тому как для объяснения изомерии в органической химии Вант-Гофф построил тетраэдрическую модель молекулы, где в центре тетраэдра располагается атом углерода, а в вершинах — связанные с ним группы, Вернер для объяснения изомерии неорганических комплексных соединений с координационным числом 6 привлек октаэдрическую модель, где в центре октаэдра находится центральный атом, а в вершинах — координированные группы — лиганды. [c.378]

Изображенные на рис. 8 модели показывают, что двойная связь препятствует вращению соединенных ею атомов вокруг линии связи. Поэтому строение молекул й и б в пространстве зафиксировано расстояние между метильными группами в каждой из них различно, и, следовательно, размеры этих молекул неодинаковы. Такое различие в пространственном строении приводит к различию в свойствах (см. данные, приведенные под формулами), т. е. соединения а и б являются изо-мерами. Изомерия, которая основана на различном пространственном расположении атомов или групп при атомах, соединенных двойной связью, называется геометрической изомерией, а соответствующие изомеры — геометрическими изомерами. Те из них, в которых группы расположены по одну сторону плоскости двойной связи, называются цис-изомерами, а те, в которых группы направлены в разные стороны,— тракс-изомерами. Геометрическую изомерию называют также Чис-транс-изомерией. [c.66]

При обсуждении геометрической модели той или иной молекулы возникает вопрос о возможности вращения вокруг связей атомных групп, входящих в молекулу. Для двойных связей вращение исключается, однако по отношению к простым связям этого утверждать нельзя. Несомненно, что в определенных случаях взаимное влияние групп настолько тормозит вращение вокруг связи, что появляется возможность разделения вещества на оптические изомеры. Примером могут служить производные дифенила [c.136]

Квантовомеханическое представление подтверждается прямыми доказательствами. Методом дифракции электронов, дифракции рентгеновских лучей и спектральными методами было показано, что ацетилен представляет собой линейную молекулу (рис. 8.5). Длина связи С—С в ацетилене равна 1,20 А (12,0-10 нм) по сравнению с 1,34 А (13,4 10" нм) в этилене и 1,54А(15,4-10 нм) в этане. Строение тройной связи, как и двойной, подтверждается (хотя и путем получения отрицательных результатов) данными о числе изомеров. Как видно из моделей, линейное расположение связей делает невозможной геометрическую изомерию действительно, геометрические изомеры, обусловленные наличием тройной связи, неизвестны. [c.230]

Молекулы непредельных соединений с двойной связью изображаются в тетраэдрической модели в виде тетраэдров, сложенных ребрами. Выдвинув предположение, что вокруг двойной связи невозможно свободное вращение, Я. Вант-Гофф объяснил и существование таких изомерных пар, как фумаровая и малеиновая кислоты. Эта так называемая геометрическая изомерия проявляется у производных этилена с неодинаковыми заместителями у двойной связи, т. е. соединений типов AB = DE или AB = AB. Все шесть атомов такой системы лежат в одной плоскости (плоскости чертежа), например [c.35]

Более детальной моделью молекулы является ее структурная формула, позволяющая различить изомеры Моделью молекулы еще более высокого уровня является модель в форме жесткой геометрической фигуры с зафиксированными длинами связей, валентными углами, торсионными углами и др [c.88]

Геометрическая изомерия. — Как явствует из рис. 17,6 или из другого расположения той же модели (рис. 17,г), все четыре атома водорода и оба углеродных атома в молекуле этилена лежат в одной плоскости. Эта молекула симметрична, или сбалансирована, так как каждому из двух атомов водорода справа соответствует атом водорода, аналогичным образом расположенный слева. Иначе обстоит дело в случае бутена-2 СНз—СН = СН—СНз. В этом соедине- [c.61]

Будучи очень похожи друг на друга, зеркальные изомеры не являются, однако, тождественными, что можно показать, пользуясь опять-таки молекулярными моделями. В самом деле, общеизвестно, что геометрические фигуры могут рассматриваться как фигуры тождественные лишь в том случае, если при совмещении их друг с другом они совпадают всеми своими точками. Проверим же, возможно ли совместить модели молекул, обладающих асимметрическим атомом углерода и в связи с этим различным расположением в пространстве заместителей, связанных с этим углеродом. [c.153]

Предпосылки для возникновения стереохимии создавало не только от, что в связи с изучением оптически активных соединений формировалась мысль о существовании изомерии, обусловленной геометрией молекул не только то, что стали накапливаться факты из области собственно геометрической изомерии, но и то, что в связи с разработкой теории химического строения, хотя и по случайным поводам, не раз высказывалась идея углеродного тетраэдра. Правда, как мы уже говорили (стр. 10), еще в начале века встречались упоминания о тетраэдрической модели, но они, конечно, были основательно забыты и, кроме того, и не относились специально к атому углерода. Даже модель неправильного тетраэдра у Пастера, строго говоря, относилась к целой молекуле (винной кислоты), а не к атому углерода, и в то время, когда она была предложена в качестве одной из иллюстраций понятия диссимметрии молекул, т. е. до возникновения теории химического строения, никак не могла относиться к направлению связей в пространстве. [c.33]

В общих чертах способ применения дипольных моментов для выяснения геометрической структуры молекулы заключается в том, что вычисляют результирующий момент для различных мыслимых моделей молекулы по правилам сложения векторов и сравнивают его с экспериментальной величиной. Правильной принимается структура, для которой рассчитанный момент наиболее близок к экспериментально найденной величине. В тех случаях, когда геометрическая структура молекулы известна, разность между рассчитанной и наблюдаемой величинами может быть использована для изучения влияния стерического отталкивания в молекуле и других эффектов. Ввиду того, что разность моментов изомерных молекул в большинстве случаев велика, определение диэлектрической проницаемости можно иногда использовать для анализа смесей двух изомеров. [c.8]

Предполагая известными валентные углы на основании закономерностей в геометрическом строении молекул, можно рассчитывать дипольные моменты моделей различных конформаций молекул. Согласование рассчитанного дипольного момента одной из моделей при изменении угла внутреннего вращения с экспериментальным дает возможность определить конформацию молекулы при отсутствии динамической изомерии). [c.79]

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]

Отсутствие в модели Хюккеля разницы между цис- и транс-изомерами, несомненно, один из ее недостатков. Но если учесть незначительность различия характеристик указанных изомеров в формулах (12.1.19), то полученный в модели Хюккеля результат можно также интерпретировать как ясное указание на то, что суть дела в данном случае определяется топологическим характером связи атомов С" и что выяснение деталей геометрического строения молекул — задача следующего приближения, постановка которой тоже возможна в рамках модели. Чтобы подойти к поста- [c.346]

Структурные формулы, построецные из классических атомных моделей, содержат информацию о последовательности атомов в соответствующей молекуле, соединенных коралентными связями, о кратности этих связей в целочисленном приближении и о пространственных конфигурациях, обусловливающих геометрическую изомерию. Представленные в виде пространственных проекционных формул, они позволяют передавать информацию о стереоизомерии любого типа. Следовательно, каждому индивидуальному органическому соединению соответствует полностью специфическая структурная формула. [c.10]

Дополнение бутлеровской теории стереохимическими представлениями привело к созданию более глубоких и содержатёльных моделей молекул. В них уже пытались воспроизвести ориентацию валентностей в пространстве, пространственно-геометрические отношения атомов в молекуле. К числу таких моделей относятся, например, модель тетраэдра для молекулы метана или двух тетраэдров для лево- и правовращающей винной кислоты (модели Кекуле — Вант-Гоффа). Молекулярные модели (например, Дрейдинга, Саксе и Мора) верно отражали межатомные расстояния и валентные углы в молекулах, позволяли оценивать энергетическую выгодность различных конформаций, измерять расстояние между непосредственно не связанными атомами и т. д. Так называемые объемные модели (Стюарта—Бриглеба и других) правильно передавали формы й размеры молекул, валентные углы, межатомные расстояния. Все эти модели молекул, получивших новые черты наглядности (образ в пространстве) по сравнению со знаковой структурной формулой, играют и в настоящее время в химии известную познавательную роль. Ими пользуются при изучении пространственной (в частности, оптической) изомерии, установлении и оценке стерических препятствий, в кон-формационном анализе. [c.314]

Необхо,днмо еще раз подчеркнуть, чем отличается геометрическая изомерия от оптической изомерии, о которой шла речь в предыдущих разделах. Причина оптической изомерии—асимметрия молекул, наличие дв х несовместимых пространственных моделей, относящихся друг к другу, как предмет к своему зеркальному изображению. В этом, и только в этом, состоит отличие молекул антиподов, в остальном же они идентичны. У них, например, нельзя обнаружить какого-либо различия растояний между атомами. Именно поэтому антиподы имеют одинаковые физические свойства. [c.54]