Органические молекулы модели

Реакции сопряженного гидрирования играют исключительно важную роль в биохимических процессах (окислительно-восстановительные, или редокс-процессы). Катализированные металлами группы Р1 реакции перераспределения водорода в органических молекулах являются моделями биохимических процессов, в которых катализаторами служат ферменты. Н. Д. Зелинский в одной из статей писал В живой природе имеется широкое поле течения и развития каталитических процессов. В клетках живого вещества рассеяны ускорители (катализаторы) с характерной специфичностью их действия. Особенно большую роль играют восстановительно-окислительные реакции в присутствии катализаторов, вырабатываемых живым веществом, каковыми и являются ферменты и энзимы. Гармоническое сочетание совокупности действия таких катализаторов представляет одно из главных условий жизни животного и растительного организма [10]. [c.447]

Уравнения (3.37) — (3.39) хорошо описывают многие свойства двойного электрического слоя при специфической адсорбции на идеально поляризуемых электродах органических и неорганических ионов, а также нейтральных органических молекул. В последнем случае 2 =0 и при достаточно высокой концентрации поверхностно-неактивного электролита фона, когда ф , уравнения (3.37) — (3.39) переходят в уравнения разработанной А. Н. Фрумкиным (1926) модели двух параллельных конденсаторов, обеспечивающей количественную интерпретацию опытных о, Е -и С, -кривых при адсорбции многих простых алифатических соединений. С другой стороны, при малых заполнениях поверхности специфически адсорбированными неорганическими ионами. модель Алексеева — Попова — Колотыркина переходит в модель Грэма — Парсонса. [c.147]

Способы изображения органических молекул и пространственные модели. Тетраэдрический атом углерода [c.22]

Простейшая шаростержневая модель метана изображена на рисунке б. Подобные модели хорошо передают взаимное расположение атомов, направление связей, но создают совершенно неправильное представление о заполнении пространства внутри молекулы. Привычка к пользованию только такими моделями дает повод ошибочно думать, что органическая молекула напоминает ажурный каркас кажется, что существует большое незаполненное пространство между атомами. Между тем в действительности это совсем не так никаких пустых промежутков в молекулах, как правило, нет атомы в них плотно прилегают друг к другу. Правильное представление о заполнении внутримолекулярного пространства можно получить при помощи полусферических моделей, называемых также моделями Стюарта — Бриглеба (по имени разработавших их ученых). Эти модели в практике средней школы часто называют масштабными. [c.67]

ДРЕЙДИНГА МОДЕЛИ органических молекул, состоят из трубок и сплошных стержней, соединенных в точке, соответствующей ядру атома, под углами, равными валентным (см. рис.). Свободные концы трубок и стержней соответст- [c.197]

В принципе уже сейчас имеются отдельные работы по созданию интегрального структурного анализа, которые позволяют на основании экспериментальных данных, определяемых с достаточной достоверностью, составлять оптимальную модель сложных органических молекул [42—45]. К однозначным данным относятся [c.239]

Фундаментальное свойство экстракционной модели, обусловленное самой природой гидрофобных взаимодействий, заключается в том, что инкремент свободной энергии переноса углеводородного фрагмента в молекуле лиганда из воды в органический растворитель практически не зависит от природы последнего [43—47]. Это связано с тем, что главный вклад в эту величину вносит свободная энергия сольватации углеводородного фрагмента в воде. Так, например, независимо от природы органического растворителя инкремент свободной энергии переноса СНа-группы из воды в органическую фазу составляет примерно 700 кал/моль (3000 Дж/моль) [45]. Приблизительно та же величина свободной энергии характеризует адсорбцию алифатических соединений на поверхности раздела фаз вода — масло или вода — воздух, адсорбцию их из водного раствора на поверхность ртутной капли или же процесс солюбилизации органических молекул мицеллами детергентов [45]. Значение этого факта трудно переоценить, поскольку именно поэтому (пользуясь сопоставлением термодинамики гидрофобного взаимодействия белок — органический лиганд с аналогичными данными для модельных процессов) можно выявить, в принципе, специфические свойства структуры или микросреды гидрофобных полостей в белках. [c.27]

Постоянство ориентации органических диполей на поверхности раствора можно объяснить тем, что углеводородный радикал частично выходит в газовую фазу, и органические молекулы представляют собой как бы поплавки, плавающие в вертикальном положении на поверхности раствора. Такая модель, развитая в работах И. Лэнгмюра и Л. Г. Гурвича, подтверждается тем, что при переходе от одного спирта к другому с иной длиной цепи предельный адсорбционный скачок потенциала остается почти постоянным (фдг 350 мв). У эфиров адсорбционный скачок больше, так как он обусловлен наличием двух связей С—О в молекуле простого эфира (фдг 550 мв). Доказательством данной ориентации органических молекул является также тот факт, что введение галоидов в углеводородную часть молекулы органического вещества уменьшает положительный скачок потенциала или изменяет знак Дф. В табл. 3 приведены значения фл для хлорзамещенных уксусных кислот. [c.95]

Все эти явления в органической химии можно рассматривать на различных уровнях теоретических представлений, т. е. с использованием разных моделей. Так, строение органических молекул рассматривают на уровне химического, электронного и пространственного строения, иными словами, взаимного расположения атомов (о чем судят по свойствам и реакционной способности молекул), распределения электронной плотности (с разными способами наглядного представления) и распределения ядер атомов, входящих в молекулу, в пространстве. Каждый из способов имеет свою методику обнаружения (методы химического и физического эксперимента) и методологию (описание, объяснение, выводы). [c.176]

В момент своего создания тетраэдрическая модель была лишь гипотезой, гениальной догадкой. Развитие физических методов исследования, прежде всего рентгеноструктурного анализа, дало стереохимическим представлениям прямое экспериментальное обоснование. Стоит подчеркнуть, что химики своими методами создали правильные представления о пространственном строении молекул еще в то время, когда с физической стороны не было видно никаких подходов к этому вопросу. Первоначальные физические исследования строения органических молекул лишь подтверждали то, что уже давно было принято в химии. Это наглядно демонстрирует огромную предсказательную силу бутлеровской теории химического строения, дополненной стереохимическими идеями Вант-Гоффа. [c.36]

ИЛИ физические модели. Приведенный выше метод, как казалось до сих пор, приносит наибольшую пользу химикам-органикам. Используя три типа углерода зр - и 5р-гибридизованный), можно построить тысячи органических молекул. [c.24]

Дело в том, что проведенные до сего времени физические исследования (главным образом, рентгеноструктурные) позволяют уверенно строить априорно модели органических молекул. В основе этой конструкторской работы лежит тот факт, что грубо каждый атом может быть охарактеризован двумя радиусами , значение которых не зависит от того, в какую [c.356]

Органические молекулы с жестким скелетом гораздо лучше подходят для дизайна работоспособных моделей, воспроизводящих ферментоподобную селективность функционализации при неактивированных центрах. Внутримолекулярные реакции представляются особенно полезными для этого. В самом деле, жесткость структуры позволяет целенаправленно разместить реакционноспособные группы в тесной близости к тому участку молекулы, где желательно произвести функционализацию, обеспечивая тем самым предпочтительную атаку в это положение. [c.490]

Концепция пространственных эффектов в органической химии базируется на совершенно качественных, трактуемых буквально на пальцах исходных представлениях о модели органической молекулы как совокупности атомов-шариков определенного радиуса, связанных между собой пружинками связей. Тем не менее, такой примитивный аппарат, в наиболее развитом виде представленный конформационным анализом, позволяет не только уверенно объяснить, но и точно предсказать результат той или иной, зависимой от пространственных факторов реакции. [c.549]

Структурно-информационный анализ основан на представлении о том, что в природе объективно существует некая группа языков химических структур, на которых живые организмы могут обмениваться информацией. Носителем информации при этом является органическая молекула, приемниками информации — участки молекул биополимеров (хеморецепторы). Генетический код— частный случай такого языка, отличающийся тем, что носителем информации является полимерная молекула. Медиаторы и гормоны несут информацию в языке низкомолекулярных веществ. Создание моделей такого языка и изучение с помощью ЭВМ смысла, значения отдельных слов и фраз этого языка является, по нашему мнению, наиболее обоснованным подходом к изучению связи между химической структурой и биологическим действием химических соединений. [c.120]

Наше сообщение основано на двух группах работ посвященных разработке модели для квантовохимического вычисления энергии взаимодействия органической молекулы с полярной поверхностью [1—5] и разработке некоторых моделей взаимодействия двух молекул ароматических углеводородов [6—13]. [c.37]

У каждого из них имеются свои достоинства и недостатки. Пользование молекулярными моделями помогает в создании образного представления об истинной объемной структуре молекулы в трехмерном пространстве. Тем не менее было бы затруднительно пользоваться для изображения пространственного строения молекул только молекулярными моделями. Для графического изображения пространственного строения органических молекул на плоскости привлекают стерео-химические и проекционные формулы. [c.59]

В модели твердая частица покрыта двойным полимерным слоем, который образован из БП-сополимерных молекул, состоящих из мономерных звеньев типа А и типа В. Последовательности звеньев типа А адсорбированы на поверхности твердого субстрата, тогда как последовательности звеньев типа В полностью растворены в окружающей органической среде. Модель не предполагает возникновения [c.303]

Если известны расстояния между атомами и углы между прямыми, соединяющими центры атомов, то в простых случаях можно построить модель органической молекулы, а также рассчитать некоторые величины мольный объем вещества, плотность, момент инерции молекулы, необходимый для расчета мольной энтропии соединения, и т. д. [c.26]

Нашу дискуссию желательно начать с рассмотрения модели для процессов поглощения света и образования термически равновесных продуктов молекулами, находящимися в основном состоянии. Иными словами, мы не будем что-нибудь вычислять или находить, а просто посмотрим, как это делать. Для реакционной способности основного состояния ситуация гораздо проще, поскольку теория абсолютных скоростей с ее понятием активированного комплекса дает хотя и не строгую, но вполне приемлемую основу для качественного и полуколичественного описания, применимого к большим органическим молекулам. В нашей дискуссии мы будем опираться на простую модель, скомбинированную из нескольких концепций, по большей части уже описанных в литературе и суммированных в обзоре [10]. [c.310]

Каждый из двух указанных путей создания моделей ферментативных систем имеет свои преимущества и недостатки. Путь непосредственного исследования и воспроизведения механизма действия ферментов позволяет воспользоваться результатами длительного совершенствования природных катализаторов и раскрыть причины их высокой активности и специфичности. Однако этот путь сопряжен с большими трудностями по выделению, очистке, идентификации и анализу сложнейших органических молекул, составные части которых находятся в сложной взаимосвязи. Второй путь имеет то преимущество, что при постепенном усложнении простого катализатора можно изучить влияние отдельных факторов на его каталитическую активность. Следуя по этому пути, Николаев [76, 85—931 в своих многочисленных работах, посвященных созданию модельных катализаторов с каталазными и пероксидазными свойствами, пришел к интересным выводам относительно эволюции природных катализаторов этого типа. [c.262]

В 1951 г. Рутан четко сформулировал систему уравнений, основанных на теории ЛКАО-МО и описывающих поведение молекул. Решение этих уравнений для молекулы красителя позволило бы точно вычислить его цвет и красящую способность. Однако эти уравнения являются чисто теоретическими и непригодными для расчета сложных молекул, интересующих химиков. Поэтому на основании уравнений Ру-тана Паризером, Парром и Поплом в 1953 г. была разработана полуэм-пирическая теория, предназначенная для определения длин волн и интенсивностей поглощения важнейших полос в видимой и УФ-части спектра для ненасыщенных органических молекул. Модель Паризера — Парра-Попла (ППП) включает допущение Хюккеля в отношении п-электронов плюс метод самосогласованного поля (ССП) для учета взаимодействий электрон - электрон, а также метод конфигурационного взаимодействия для учета влияния других переходов на основной переход с высшей занятой на низшую свободную МО (ВЗМО - [c.140]

В качестве моделей ферментов, как правило, используют синтетические органические молекулы, обладающие характерными особенностями ферментативных систем. Они меньше ферментов по размеру и проще по структуре. Следовательно, моделирование ферментов — это попытка воспроизвести на гораздо более простом уровне некий ключевой параметр ферментативной функции. Выявление определенного фактора, ответственного за каталитическую активность фермента в биологической системе, является трудоемкой задачей, требующей ясного представления о роли каждого компонента в катализе. Но, располагая подходящими моделями, мы можем оценить относительную важность каждого каталитического параметра в отсутствие других, не рассматриваемых в данный момент. Главное преимущество использования искусственных структур для моделирования ферментативных реакций состоит в том, что вещества можно создавать именно для изучения определенного конкретного свойства. Структура модели в дальнейшем может быть усовершенствована путем сочетания таких особенностей, которые дают наибольший вклад в катализ, и создания таких моделей, которые по своей эффективности действительно приближаются к ферментам. Таким образом, с помощью методов синтетической химии становится возможным создание миниатюрного фермента , который лишен макромоле-кулярного пептидного остова, но содержит активные химические группы, правильно ориентированные в соответствии с геометрией активного центра фермента. Этот подход называют биомимети-ческим химическим подходом к изучению биологических систем . Биомиметическая химия — это та область химии, где делается попытка имитировать такие характерные для катализируемых ферментами реакций особенности, как огромная скорость и селективность [350, 351]. Хочется надеяться, что такой подход в конце концов позволит установить связь между сложными структурами биоорганических молекул и их функциями в живом [c.263]

Если анионы фона обладают специфической адсорбируемостью, то одновременно с двумя уже рассмотренными механизмами влияния электролита фона необходимо учитывать совместную адсорбцию двух поверхностно-активных компонентов органических молекул или ионов и анионов фона. Когда оба компонента адсорбируются в пределах одного общего монослоя, для описания их совместной адсорбции можно воспользоваться изотермами (2.54) и моделью трех параллельных конденсаторов [уравнения (2.91) — (2.92)]. Этот метод, однако, весьма сложен, и поэтому на практике при Сэ = onst адсорбцию органического вещества на фоне поверхностно-активного электролита рассматривают как индивидуальную, которую в первом приближении описывают при помощи изотермы Фрумкина (2.45) или изотермы (2.46) с некоторыми эффективными значениями адсорбционных параметров В и а. Сопоставление такого приближенного подхода с анализом совместной адсорбции на основе модели трех параллельных конденсаторов показывает, что [c.79]

Отметим, что необходимое условие применимости модели трех параллельных конденсаторов — соадсорбция компонентов в одном общем монослое — на практике может и не выполняться. Это обстоятельство существенно ограничивает количественное модельное описание соадсорбции органических молекул или ионов с поверхностно-активными анионами фона. [c.79]

Было бы, однако, непростительным заблуждением отрицать на этом основании роль физических методов в прогрессе органической химии, в частности стереохимии. Подтверждая известную общую модель, современные физические методы дают в то же время гпрт"" штгг пгТ 1Дьную картину строения органических молекул. [c.37]

Однако вопрос о том, какие силы обеспечивают создание строгоупорядоченных органических молекул, иными словами, какова природа валентности, все еще оставался нерешенным. Подходы к решению этого вопроса открылись в связи с научной революцией, происшедшей на рубеже века в физике. В результате открытия радиоактивности, электрона, рентгеновских лучей атом предстал перед исследователями уже не прежним неизменяемым и неделимым шариком , а сложной динамической системой, в которой большую роль играют электрические силы. В 19П г. Э. Резерфорд выдвинул модель атома в виде тяжелого положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него легких электронов. Через два года Н. Бор дал математическую обработку этой модели. [c.38]

Наша модель демонстрирует случай адсорбционной хроматографии на колонке, заполненной силикагелем, сравнительно малых органических молекул. Общепринято, что при хроматографии на силикагеле активными местами , на которых происходит адсорбция, служат силанольные (—SiOH) группы на поверхности силикагеля. Это концевые группы кремнекислородной полимерной структуры (Si02)n, образованной из тетраэдри- [c.29]

Представленный в данной главе материал позволяет констатировать значительный интерес к разработке новых методов и подходов в синтезе фторсодержащих гетероциклических соединений и широкое использование специфических особенностей перфторированных органических соединений, особенно перфторолефинов и полифторароматических соединений, для создания новых предпосылок развития и углубления наших представлений о возможностях органического синтеза. Причем, что самое важное для перспективы их широкого использования, эти подходы базируются на доступных и дешевых исходных материалах промышленной химии фтора. Бурный рост фторорганической химии в последние годы привел к открытию новых фторсодержащих гетероциклических соединений уникального строения, у многих из которых были обнаружены специфическая биологическая активность и эффективность в качестве медицинских препаратов и пестицидов. Это в значительной степени стимулирует интерес к такого рода соединениям, и можно надеяться на разработку еще более совершенньк оригинальных методов получения гетероциклических структур, что, несомненно, обогатит синтетическую органическую химию арсеналом новых методологий и позволит осуществлять целенаправленный синтез необходимых структур и моделей. Сложной проблемой является высокая стоимость введения фтора в органические молекулы. Учитывая уникальные свойства, придаваемые фтором, которые нельзя достигнуть при введении других элементов, по мере развития химии и технологии фторорганического синтеза и соответствующего снижения стоимости применение фтора в этом направлении будет, безусловно, постепенно расширяться. [c.285]

А. И. Китайгородский, К. В. Мирская (Институт элементоорганических соединений АН СССР, Москва). Как отмечено в докладе Д. П. Пошкуса (стр. 9), наиболее важной проблемой в молекулярной теории адсорбции является определение потенциальной энергии адсорбированных молекул в зависимости от их координат. При адсорбции неполярных молекул на неполярном твердом теле энергия взаимодействия молекул с поверхностью и друг с другом наиболее просто может быть рассчитана путем введения полуэмпирических потенциальных функций для взаимодействия частиц. Основываясь па теории дисперсионных сил Лондона [1] и следуя Мюллеру [2], А. В. Киселев и Д. П. Пошкус с соавторами провели ряд вычислений энергии адсорбции органических молекул на графите по аддитивной схеме, рассматривая молекулу и графитовую сетку как совокупность силовых центров и подбирая полуэмиириче-ские параметры в потенциалах для разного рода таких центров. В качестве силовых центров авторы выбирали либо целые молекулы (как в метане), либо группы атомов (СН, СНа, СНз), либо отдельные атомы (С и Н), не отдавая предпочтения ни одной из этих моделей. [c.55]

Из уравнения (71) следует, что теория Фрумкина эквивалентна модели двойного слоя, согласно которой его емкость изображается двумя параллельно соединенными конденсаторами, один из которых содфжит молекулы растворителя (С ), а второй - органические молекулы (С ). Эта модель представляется вполне разумной, и, как упоминалось выше, она согласуется с термодинамикой при условии, что изотерма предполагает постоянство потенциала В случае изотермы, снятой при постоянном заряде, для можно получить выражение [c.131]

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]

Атомы в органической молекуле благодаря действию сил валентных связей, соединяющих атомы, колеблются около положения равновесия. Поэтому в качестве первого приближения можно считать, что эти колебания подчиняются закону Гука. Если сделать такое предположение, то можно использовать механическую модель молекулярной группы, в которой пружины заменяют валентные связи, а простые массы, относящиеся друг к другу как атомные веса, заменяют атомы. Группа С —Н может быть моделирована двумя массами относительными весами 12 и 1 соот- [c.245]

Книга Гайнца Беккера Введение в электронную теорию органических реакций представляет собой четкое и ясное изложение электронных представлений о механизмах наиболее распространенных и важных реакций органических веществ, без изложения которых не обходится ни один курс органической химии, ни практика исследователя. В отличие от других книг теоретического направления, обычно ограничивающихся при изложении механизма реакций лишь графикой электронных смещений, книга Беккера, помимо очень удачной графики этого рода, вскрывает физико-химические, термодинамические и электронно-структурные факторы движущих сил реакций. Она вооружает читателя глубокими знаниями и возможностью предвидения. Первые три главы излагают общие теоретические основы проблемы химической связи, распределения электронной плотности в органических молекулах и основные положения кинетики и термодинамики органических реакций с освещением теории переходного состояния и элементарного акта реакции. Первая из этих глав, посвященная квантовомеханическим основам теории химической связи, написана в форме, доступной для химиков-органиков, обычно плохо владеющих высшей математикой. В этой главе некоторым сокращениям подверглось изложение представлений о модели атома Бора, имеющих лишь исторический интерес. В этой же главе излагаются основы квантовой механики, где Беккер подходит к уравнению Шредингера, используя аналогию с волновым уравнением. Эта аналогия имела определенное эвристическое значение при создании волновой механики. Однако она, естественно, не отражает важнейших особенностей уравнения Шредингера и вряд ли облегчает его -восприятие. Поэтому взамен этой аналогии мы изложили основы квантовой мех-лники в доступной форме, аналогично тому, как это Сделается в основных современных курсах квантовой химии. / [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология