Органические молекулы строение

Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), получивший широкое применение, в частности, для определения строения некоторых видов органических молекул, основан на исиользовании различия магнитных свойств атомных ядер. Так, спин ядра в атомах С, равен нулю, в атомах Н, ои равен половине, а в атомах Ы, — единице . Метод ЯМР дает возможность определять строение молекул некоторых органических соединений, подвижность частиц в кристаллах в разных условиях. Он все шире применяется при изучении кинетики и механизма химических реакций, состоятя веществ в растворах, процессов протонного обмена между молекулами в растворах, для анализа сложных смесей продуктов реакций и для других целей. [c.90]

Взаимное влияние атомов в молекуле связано, в первую очередь, с перераспределением электронной плотности в молекуле ПОД влиянием присутствующих в ней атомов или групп атомов, отличающихся по электроотрицательности. В симметричной молекуле, состоящей из схожих по электроотрицательности атомов (при условии, если молекула находится в статическом состоянии), электронная плотность распределена равномерно. Однако под влиянием реагента в органической молекуле может происходить частичное смещение электронного облака, и особенно это заметно в случае ее несимметричного строения (например, К — СН СНг), а также, когда молекула построена из различающихся по электроотрицательности атомов. Такое смещение электронной плотности всегда происходит в сторону атома (группы) с большей электроотрицательностью [c.26]

Все органические молекулы, в том числе и молекулы асфальтенов, обладают общим свойством — поглощать электромагнитное излучение. Поглощение весьма селективно, т. е. излучение определенной длины волны данной молекулой сильно поглощается тогда как излучение других длин волн поглощается слабо или совсем не поглощается. Область поглощения называется полосой, а совокупность полос поглощения данной молекулы является характеристичной для этой молекулы и не может быть продублирована никакой другой молекулой, даже весьма близкого строения. Однако в молекулах органических соединений, особенно сильно выраженной ароматической природы, бывают случаи когда способностью поглощать электромагнитную энергию обладает не вся молекула, а только определенная группа атомов, входящих в ее состав в то время как остальная часть молекулы остается инертной в отношении этого излучения. Важно подчеркнуть, что характер поглощения этой группой атомов не изменяется существенно даже при структурном видоизменении всей молекулы. Это дает возможность определять некоторые структурные элементы в молекулах просто сравнением их спектра со спектрами молекул известного строения. Поэтому для успешного решения молекулярно-структурных проблем с помощью электронных спектров необходимо весьма подробно знать спектральные характеристики различных поглощающих групп атомов. Это положение напоминает положение хромофорных групп в молекулах органических веществ, ответственных за их окраску. [c.211]

Основные положения теории химического строения органических соединений А, - М. Бутлерова. Квантовомеханические представления в химии. Гибридизация атомных орбиталей. Природа и виды химической связи в органических молекулах. Ковалентная связь и ее особенности. Направленность в пространстве. Семиполярная связь. Типы органических реакций. Понятие механизма химических реакций. [c.169]

Теория химического строения была сформулирована А. М. Бутлеровым в 1861 г. А. М. Бутлеров исходил из материалистических представлений, основанных на атомно-молекулярном учении. Открытию теории предшествовала большая экспериментальная работа по изучению свойств и реакционной способности органических молекул. Сущность этой теории заключается в следующих основных положениях. [c.167]

Теория валентности сыграла важнейшую роль в развитии теории химии вообще и органической химии в особенности. Исходя из теории валентности, Кекуле предположил, что атом углерода четырехвалентен, и в 1858 г. попытался, опираясь на это предположение, представить строение наиболее простых органических молекул и радикалов В том же 1858 г. шотландский химик Арчибальд Скотт Купер (1831—1892) предложил изображать силы, соединяющие атомы (или связи, как их принято называть), в виде черточек. После того как была построена первая органическая молекула, стало совершенно ясно, почему органические молекулы, как правило, значительно больше и сложнее, чем неорганические. [c.82]

Первая половина XIX в. ознаменовалась развитием новой области химии — синтетической органической химии. Химики вслед за Бертло (см. гл. 6) начали соединять в цепи органические молекулы. Недостаточное понимание строения молек л мешало хими-кам-органикам середины XIX в., но прогресс науки настолько неотвратим, что этот недостаток, по крайней мере в одном знаменательном эпизоде, оказался преимуш,еством. [c.123]

Книга состоит из 19 глав гл. 10—19 составляют часть 2, непосредственно посвященную органическим реакциям и их механизмам, а гл. 1—9 можно рассматривать как введение к части 2. Первые пять глав касаются строения органических соединений, в них обсуждаются типы химических связей, важные для органической химии, трехмерная структура органических молекул, строение частиц, в которых валентность углерода меньше четырех. В гл. 6—9 рассматриваются вопросы, которые помогают составить основу для понимания материала, излагаемого в части 2 кислоты и основания, фотохимия, соотношение между структурой и реакционной способностью здесь обсуждаются в общем виде механизмы реакций и способы их установления. [c.14]

Уже первые опыты применения органических реактивов а-нит-роз-Р-нафтола М. А, Ильинским (1885), диметилглиоксима Л. А. Чугаевым (1905) показали чрезвычайную перспективность этого направления в аналитической химии. Актуальность теоретических и экспериментальных работ в этой области сохраняется до настоящего времени. Теория применения органических реактивов в аналитической химии обосновывает связь строения и свойств органической молекулы со свойствами ионов в растворе, формами их существования, электронной структурой, зарядом, радиусом и т. д. Установлено, что возможность взаимодействия иона с органическим реагентом зависит от наличия в молекуле органического соединения так называемых функциональных или характерных атомных групп на данный ион. Такой группой на ион никеля и палладия является —С—С—, [c.161]

Донорами могут быть любые органические молекулы, богатые водородом циклогексан и его гомологи, гидрированные ароматические углеводороды с конденсированными кольцами, гидрированные гетероциклы или соединения с лабильно связанным водородом, например первичные и вторичные спирты. Акцепторами водорода являются непредельные углеводороды, соединения с карбонильной, азометиновой ( H= N) группой, соединения хиноидно-го строения и др., например системы [c.444]

Связанная с поляризуемостью рефракция используется в структурной химии. Рефракция молекулы может быть представлена как сумма рефракций составляющих ее атомов (аддитивность рефракции). При этом учитываются дополнительные слагаемые (инкременты) для двойной, тройной связи и т. д. Помимо систем атомных рефракций используются системы рефракций связей. Сравнивая экспериментальную Ят с вычисленной по аддитивной схеме, судят о строении молекулы. При наличии сопряженных связей в открытых цепях органических молекул наблюдается заметное превышение экспериментальной Ят над вычисленной (экзальтация рефракции). [c.88]

Последние 15—20 лет характеризуются значительными успехами в области познания состава и строения углеводородов нефти, угля, сланцев, а также рассеянного органического вещества. В эти годы сложилась и получила широкое развитие новая научная дисциплина — органическая геохимия, основной задачей которой является изучение состава и химической эволюции органических молекул в земной коре. По сути дела эта отрасль науки является логическим продолжением хорошо известной химии природных биологических соединений. [c.3]

Конечно, после образования пептидной связи необходимо удалить защитные группы в условиях, при которых продукт реакции не разрушается. Следовательно, защитные группы должны легко присоединяться к реагирующим соединениям и удаляться из конечного продукта в мягких условиях и достаточно полно. С учетом этих требований легко себе представить, что химия защитных групп — важный раздел органической химии. Это замечание справедливо не только для синтеза пептидов, но вообще для синтеза любых сложных органических молекул, например синтеза полинуклеотидов (разд. 3.6), строение которых предполагает возможность протекания побочных реакций по нескольким реакционноспособным центрам. [c.68]

Теоретический расчет скорости реакций затруднен отсутствием достоверных и точных данных о строении и свойствах активного комплекса, определение которых методами квантово-химических вычислений в настоящее время в большинстве случаев невозможно. Для упрощенного расчета скоростей реакций часто используют ряд приближенных линейных соотношений между свойствами сходных по строению органических молекул, участвующих в однотипных реакциях. Такие соотношения подтверждаются опытом и качественно объясняются, хотя строго доказаны быть не могут, а потому называются [c.299]

Как следует из вышеизложенного, метод измерения дифференциальной емкости применим к жидким и твердым идеально поляризуемым электродам, от метод позволяет определить п. н. з. электродов, получить зависимость плотности заряда электрода, а также пограничного натяжения (или понижения пограничного натяжения) от потенциала. С его помощью можно рассчитать адсорбцию органических молекул и поверхностно-активных ионов, а также скачки потенциала в двойном электрическом слое. Вследствие высокой чувствительности метода к изменению строения и свойств межфазной границы электрод/ раствор необходима высокая тщательность проведения эксперимента. [c.179]

Еще не изжито до конца мнение, согласно которому теория химического строения сводится к формальной схеме, позволяющей рисовать органические молекулы, приписав атому водорода одну черточку валентности, кислороду и сере — две, азоту и фосфору — три, а углероду — четыре. Бутлеров был бесконечно далек от такого подхода к делу и считал валентность атома углерода, как и других элементов, переменной. Труды Бутлерова сохранили свое значение до сего времени, поскольку он верно решил коренные методологические проблемы органической химии, над которыми безуспешно бились его современники. [c.9]

Хотя в этом продукте содержание углерода снизилось по сравнению с исходным цианамидом, мы видим в нем типичную органическую молекулу. Не количество углерода определяет неорганическую или органическую природу молекулы, а ее структурная организация. Лавуазье и Берцелиус интуитивно почувствовали это, назвав органическую химию химией сложных радикалов. Чтобы исследовать эти радикалы, вникнуть в их строение, Гмелин и Кекуле вынуждены были отказаться от такого определения и стали рассматривать органическую химию чисто аналитически как химию углерода. Шорлеммер и Бутлеров, основываясь на принципе строения, подчеркнули, что здесь дело не в одном каком-либо элементе, а в высокой организации молекулярной структуры, и определили органическую химию как химию углеводородов и их производных. [c.102]

Одним из важных результатов квантовой теории химической связи является объяснение пространственного строения органических молекул. Известно, что расположение валентности углерода в различных рядах соединений различно. Так, в насыщенных углеводородах (и их производных) валентности углерода направлены к вершинам тетраэдра. В этиленовом ряду и в ароматических соединениях наблюдается не тетраэдрическое, а тригональное направление валентности. Три одинарные связи углерода расположены в одной плоскости под углом 120° друг к другу, поэтому молекулы бензола, нафталина и других ароматических соединений являются плоскими. Молекула ацетилена линейна. [c.479]

Другая разновидность характеристических частот, весьма важных для определения строения органических молекул, — частоты валентных колебаний двойных и тройных связей. В группировках Х = и Х=У, где X и У — атомы С, О и Н, приведенные массы близки, но силовые постоянные существенно различаются в зависимости от числа связевых электронов ( кратности связей) и обнаруживают ясно выраженную зависимость от эффектов сопряжения, приводящих к уменьшению численных значений характеристических частот сопряженных кратных связей по сравнению с изолированными. Интенсивность соответствующих полос [c.15]

Как указывалось выше, теория химического строения А. М. Бутлерова установила, что каждая органическая молекула имеет строго определенную структуру, и указала химические методы, с помош,ью которых можно установить строение молекул. Химические методы исследования структуры были разработаны также для определения строения комплексных соединений — одного из важных классов неорганических веществ (см. стр. 215—216). С помош,ью химических методов было определено строение огромного количества вещ,еств [c.123]

Рассмотрим теперь современные представления о путях и механизме превращений липидной части органических веществ в ут леводороды нефти. Пути эти сложны и многостадийны. Лишь небольшая часть исходных молекул попадает затем в нефть в неизмененном или мало-измененном виде. Основное же превращение органического вещества в осадочных породах заключается в образовании нерастворимого продукта — геополимера, называемого обычно керогеном. В состав керогена, кроме остатков исходных органических молекул, входит и неорганическая составляющая, представленная обычно глинистыми минералами Детальное описание состава, свойств и строения керогена можно найти в монографиях [1, 2]. Для понимания механизма превращения органического вещества особенно важно, то, что молекулы последнего на определенном этапе химически связаны со своей неорганической матрицей. По мере погружения керогена в осадочную толщу земной коры, т. е. по мере роста температуры (что особенно важно) и давления в керогене происходят различные микробиологические и химические превращения. Обычно выделяют две основные стадии образования и преобразования керогена а) диагенез, или седиментогенез [1, 3], и б) катагенез. [c.183]

Строение комплексов макромолекул и прочных комплексов, способных к добавочной координации, изучают с помощью сдвигающих реагентов . Такой реагент, представляющий собой парамагнитный комплекс (например, Ей или Рг с р-дикетонами), присоединяется к субстрату —органической молекуле, содержащей до- [c.323]

Знание основных законов учения о химическом процессе, а также учения о периодичности свойств элементов, о строении (электронном и пространственном) органических молекул — необходимое условие как для совершенствования разработанных ранее путей синтеза, так и создания новых путей и их технологического решения. [c.183]

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]

Метод МО стал в настоящее время ведущим, наиболее плодотворным в теории строения комплексных соединений. В частности, он успешно объясняет строение и свойства уже упоминавшихся сэндвичевых соединений, например Сг(СбНе)2, Ре(С5Н5)2, в которых центральный атом находится между циклическими органическими молекулами и связан с ними делокализованными многоцентровыми связями. [c.361]

О Химические реакции с участием органических соединений определяются спецификой состава и строения органических молекул. [c.178]

Такие синтетические вещества химики создают искусственно, зная, как заставить атомы расположиться определенным образом и соединиться между собой. Для этого нужно заранее иметь представление о том, какие свойства будет иметь соединение с тем или иным расположением атомов. А предвидеть это можно только в том случае, если хорошо знаещь строение органических молекул. [c.77]

Согласно теории химического строения А. М. Бутлерова каждая органическая молекула имеет строго определенную структуру. Эта теория указала химические методы, с помощью которых можно установить строение молекул. Химические методы применяются и сейчас, но они все более уступают место физическим методам установления структуры, кото[)ые дают возможность изучить, особенности строения молекул, не определяемые химическими способами (точные значения расстояний между атомами и угло1 между связями, распределение электроиной плотпости в молекуле и др.). [c.62]

Рассмотрим особенности строения молекул и электронной структуры некоторых родоначальников важнейших классов органических соединений. При этом будем пользоваться методом локализованных МО, который позволяет приписать связи пару электронов на ЛМО. В мнвгоатомных органических молекулах принято подразделять орбитали (и связи) на ст и л. Первые обладают цилиндрической симметрией относительно оси связи. Если в молекуле есть плоскость симметрии, общая или локальная (у фрагмента), то о-орбитали симметричны, а 1х-орбитали антисимметричны относительно операции симметрии в плоскости. Разделение электронной плотности в молекулах на независимые сг- и л-составляющие, которое предложено Хюккелем, приближенное, так как все электроны взаимодействуют. Этан. Нежесткие молекулы. СгН — первый после метана член [c.105]

Строение алкацов. Основные положения теории строения атомов и органических молекул. Квантово-химические представления о лри-ррде и типах ковалентной связи в органических молекулах. Способы изображения органических молекул. Понятие о конформационном анализе. [c.188]

В книге изложены основные идеи теории строения, современные представления о природе химических связей в органических молекулах, о стереохимии и конформаци-онном анализе. На этой основе рассматриваются важнейшие типы и механизмы химических реакций электрофиль-ные, нуклеофильные и радикальные. Книга включает в себя материал о фотохимических превращениях, поведении биоорганических веществ в ней применены принципы кдрреляционного и информационного анализа органических соединений. [c.2]

Аддитивность рефракции используется для выяснения строения многих органических молекул. Ниже приводятся значения инкре-, ментов, т. е. составляющих рефракции, для некоторых атомов [c.53]

Органическая химия - наука о бесчетном разнообразии соединений специфического состава. Их основа - прежде всего углерод и водород, затем органогены (О, N, S, Р, На)) и, наконец, практически все эяементы, существующие в природе, входящие в состав органических молекул. Органические соединения сличаются, прежде всего, наличием углеводородного скелета самого различного строения (линейные и разветвленные углеводородные цепи, изолированные и конденсированные циклы и т.д.), а также налищем функциональных групп или гетероатомов в углеводородной цегги и циклах. [c.276]

Идею о существовании остова в строении сложного вещества интересно сопоставить с общим представлением о химическом строении вещества, особенно о существовании радикалов. Предположение о существовании радикалов —особо устойчивых групп, входящих в строение молекул, — впервые высказал Лавуазье (1789 г.). Эта гипотеза была экспериментально обоснована Велером и Либихом (1832 г.), доказавшими существование радикалов в строении ряда органических молекул. Возникшая на почве, подготовленной дуалистической теорией Берцелиуса, теория радикалов была развита А. М. Бутлеровым (1861 г.) и включена в общую теорию химического строения. Синтезировав трифенилметил, М. Гамберг (1900 г.) реализовал предсказание теории о существовании свободных радикалов, выделение которых сегодня уже не вызывает сенсацию. Представление о радикалах прямо приводит к остовной гипотезе, которая предполагает существование в структуре твердых веществ макрорадикалов. [c.169]

На месте, оставшемся после крушения теории радикалов, Жерар начал строить новое здание, подойдя к органической молекуле не со стороны ее углеродистого радикала, а как бы с противоположной точки зрения со стороны функциональной группы. Не претендуя на познание строения молекулы, опираясь лишь на известные аналогии в поведении веществ, Жерар сформулировал теорию типов, согласно которой органические соединения можно сопоставлять с простейшими неорганическими веществами (водород, хлористый водород, вода, аммиак) и рассматривать их как аналоги неорганических молекул, в которых вместо водорода помещены органические остатки. Теория типов содействовала становлению учения о валентности, поскольку стало ясным, какое число атомов или групп может быть связано с водородом, кислородом, азотом. Максимальной вершины теория типов достигла в работах Кекуле, который установил тип метана и тем самым открыл четырехвалент-ность углерода. Кекуле принадлежит также огромная заслуга в том, что он обнаружил способность атомов углерода насыщать валентность друг друга, т, е. образовывать цепи. И все же Кекуле не сделал решающего шага, необходимого для того, чтобы стать творцом принципиально новой теории последователь Жерара, он продолжал считать химическую конституцию тел непознаваемой, а свои формулы — лишь удобным способом описания некоторых превращений и аналогий веществ. [c.8]

Курс теории строения органических соединений отличается от систематического курса органической химии особым подходом к одному и тому же в своей сущности объекту — органической молекуле. Систематический курс излагается по классам соединений и может быть построен двумя способами первый кладет в основу структуру органического радикала и последовательно рассматривает алифатические, ароматические, гетероциклические ряды с соответствующими функциональными группами второй способ базируется на введении и последующем превращении функциональных групп в молекуле, что приводит к иному расположению материала углеводороды, спирты, альдегиды, кислоты, оксиальдегиды, оксикислоты и т. д. В обоих случаях в систематическом курсе отдается предпочтение описанию химических явлений, многообразию свойств конкретных соединений. Теоретический курс должен подходить к объекту с иной стороны, рассматривать предмет исторически, дeлfгь упор на сущность внутренней природы описываемых явлений. Для теоретического курса наиболее важным является выяснение основных понятий науки, которые, как известно, не неизменны, а текучи, подвижны, исторически обусловлены достигнутым уровнем знаний. [c.3]

Теоретический курс призван вскрыть диалектику относительной и абсолютной истины в науке, обнаружить движение гипотез и теорий, их возникновение, развитие и поглощение в более полной и верной концепции. Величайшая заслуга теоретической химии заключалась в том, что она мысленным взглядом проникла через пестрое многообразие химических явлений вглубь строения материи, сумела познать устройство органических молекул, свойства атомов еще в те времена, когда многим естествоиспытателям атомномолекулярное учение представлялось пустой игрой воображения. [c.4]

Скорость окислительно-восстановительных реакций с участием органических соединений зависит от строения органической молекулы. Например, изомеры СбН120в реагируют с иодат-ионом Юг в кислой среде (pH = 4,5) по единому кинетическому уравнению второго порядка [c.336]

Изомерия комплексных соединений. Среди компексных соединений, так же как и среди органических молекул, широко распространено явление изомерии. Именно изучение изомерии комплексов впервые позволило установить их пространственное строение. [c.215]

Разработка структурных теорий твердого тела. Проблемой но мер 1 структурной химии применительно к неорганическим соединениям является разработка структурных теорий твердого тела. Эти теории уже сейчас начинают создаваться на принципиально иной основе по сравнению со структурными теориями органических соединений. Последние базируются на представлениях о молекулах как замкнутых системах с сильными локализованными межатомными связями, на представлениях о взаимном влиянии атомов, которое изменяет в некоторых — в общем незначительных — пределах энергию попарных межатомных связей. Даже квантово-механические теории строения органических молекул с их основным понятием неразличимости обобщенных электронов приходят к необходимости устанавливать ква1ггово-меха нические аналоги классическим поня- [c.98]

Химическое строение-это определенная последовательность расположения атомов в молекуле. Строение молекулы органического соединения изображается структурной формулой (развернутой или сокращенной), в которой символы связанных атомов соединяются валентной чертой, например, для этанола С2Н5ОН [c.194]

Химическое строение — порядок соединения атомов в молекуле, устанагливаемый на основе сравнительного изучения физических свойств органических молекул и химических превращений, характерных для них. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология