химический каталог




Теоретические основы органической химии

Автор А.С.Днепровский Т.И.Темникова

едней в благоприятном стерическом Положении лонорной и акцепторной групп. Поэтому различают ЦМежмолекулярные и внутримолекулярные водородные связи.

Природа водородной связи *. Поскольку атом водорода не |может иметь на своей внешней оболочке более двух электронов, № не может принимать электроны от донора, как это происходит Йпри образовании координационных связей. Долгое время считали, |>Что взаимодействие атома водорода с донором имеет чисто элек-Ътростатический характер, однако такому представлению противо-кречили спектроскопические данные, большая полярность соединений с Н-связыо и относительно малое расстояние между яд-• рами X и ?.

См. |26, 1972, т. 17, с. 299].

Для выяснения вопроса о природе Н-связи привлекаются кван-товохимнческие методы, причем комплекс, содержащий Н-связь, рассматривается как единая квантовохимическая система с наиболее энергетически выюдиым распределением электронов. При образовании комплекса происходит перенос электронов от донора к акцептору, причем в перераспределении зарядов участвуют не только атомы, непосредственно образующие комплекс, но и другие атомы обеих молекул. Например, для димерной молекулы воды по расчету получено следующее изменение зарядов на атомах:

+о,ооео

Н\ -ftWM * turns Молекула-донор становится положительно заряженной, а молекула-акцептор — отрицательно заряженной. В итоге обе молекулы оказываются связанным донорно-акцепторной связью. Интересно отметить, что атом кислорода гидроксильной группы получает дополнительный отрицательный заряд при образовании Н-сиизи.

Таким образом, Н-связи образуются в результате проявления в основном следующих сил: кулоновского взаимодействия

и переноса заряда. Современные квантовохимические расчеты

показывают, что основной вклад вносит кулоновское взаимодействие.. _

Согласно качественному описанию Н-связи в ионе 1 IF; , которое дал Пи ментол с помощью метода молекулярных орбиталеи, одна электронная пари находится на молекулярной орбитали, охватывающей 3 атома (трехцентровая молекулярная орбиталь), каждая связь, естественно, является слабой; другая электронная пара находится на иесвязывающей орбитали. Аналогичное распределение четырех электронов имеется и в других водородных связях. Все три атома в водородной связи обычно изображаемые X—H---Y лежат на прямой линии и изгиб связи при Н энергетически невыгоден.

Энергия образования водородной связи тем больше, чем больше протонизация аюма водорода*, т. е. чем больше положительный заряд на атоме водорода связи X—Н. Для соединений одного класса обычно имеется параллель между силой кислоты 11—X и ее способностью образовывать водородные связи [11, 1976. т. 45, с. 1568]. В более общем случае такой корреля* Следует различать термины *протонирование» и «прото низании». Прото-ннрованне — процесс присоединения протнна к нейiрилын>ii кюлек\ле или гр\п пировкс Прптонизацнн - )релиненне полоумие !ьио§о ,аряда на атоуе иолорода, связанном кова-'генплш еничью. ТА сеет хлектронныч и IIIHHI ii оиальной чаете

молекулы.

[ ции может и не наблюдаться. При диссоциации кислоты и образовании аниона его электронное строение, а также сольватация : могут очень сильно отличаться от тех же характеристик исход-\ ной молекулы, что вносит больше!) нклид в термодинамические функции процесса диссоциации. При образовании водородной .связи электронное строение молекула меняется слабо, и энергия 'водородной связи зависит от распределения электронной плотности в основном состоянии [II, 1979, т. 48, с. 1600]. Поскольку ['основную роль играет электростатическое взаимодействие групп, между которыми образуется водородная связь, энергия этого взаимодействия зависит не от обшей полярности молекулы, а от .«локальной полярности» н области атомов, участвующих в образовании водородной связи [44, 1977, т. 99. с. 1310].

Водородная связь тем прочнее, чем больше основность донора. Донорнан способность атомов основания тем меньше, чем больше эффективный заряд ядра атома, имеющего неподеленную пару электронов:

\

Прочность водородной i вязи резко уменьшается при переходе от оснований, в которых донорами являются г-омы элементов

.второю периода, к прои (водным эдементоз последующих периодов, так кик увеличивается расстояние между взаимодействующими атомами н уменьшаете» энергия электроетатиче? ского взаимодействия.

Физические и физико-химические характеристики водородных связей. В зависимости от энершн образования Н связей их классифицируют как слабые, сильные и промежуточные; в органических соединениях Н-связи относятся к слабым или промежуточным. Энергия их образования составляет 12- 33 кДж/моль, иногда она достигает 60—80 кДж/моль. Энергии обычных кова-лентных связей значительно больше: 290—480 кДж/моль.

Длина водородной связи меньше, чем сумма длин ковалентной связи X—Н и ван-дер-ваальсопых радиусов атомов Н и Y. Например, длина связи О—1 [?•?О п лимере мураш иной кислоты рав на 0,273+ 0,005 нм [44, 1944, т. 66, с 574) .

н— с

??II -с/

Если бы в Н-связи эти параметры существенно не изменялис

страница 43
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206

Скачать книгу "Теоретические основы органической химии" (13.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цена ручка 24108z0450в.25
сувениры из россии фото
курсы наращивания ногтей в москве обучение цены
Сковороды AMT Gastroguss

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)