химический каталог




Органическая химия

Автор З.Гауптман, Ю.Грефе, Х.Ремане

еобходимости искать все элементы или операции симметрии. Необходимо лишь следовать приведенному на рис. 1.3.5 алгоритму.

нет

да

нет

да |

^Особые группы]

L I

нет

да.

нет

да

да

нет

ьооу

Д

нет

да

CS~C1h

нет

п Сг1С„

да

CL-S2

(п четное, п>2)

нет

да

нет

да.

П 6Г»

нет

да.

нет

да.

[особые группы, \ , ( ? 1 .i 1

j несколько J J Td J J Of, | | Kf, |

I J

Рис. 1.3.5. Алгоритм для определения точечной группы симметрии.

Для классификации сопоставленных в табл. 1.3.1 групп точечной симметрии со стереохимической точки зрения вводится термин хираль-ность (от греч. хирос — рука).

Любая молекула хиральна, если она не конгруэнтна своему зеркальному отражению. Молекулы, конгруэнтные со своими зеркальными отражениями, являются ахиральными.

Хиральные молекулы. Такие молекулы принадлежат к точечной группе симметрии С\, Сп или Dn; в них отсутствуют элементы симметрии второго рода, т. е. как плоскость симметрии, так и центр симметрии или же ось зеркального отражения. Молекулы, принадлежащие к группе С\, не имеют, кроме того, и элементов симметрии 1 рода, они асимметричны.

Ахиральные молекулы. Эти молекулы относятся к точечным группам симметрии Cs, Ci, S„, Cnv, C„h, Dnh, D,td, CooV, ?)«>&, Та, Он или Кн и содержат по крайней мере один элемент симметрии второго рода (см. табл. 1.3.1).

Sa

Cnv

Cnh

Dnd

Dnh

Coo о D°on

Td Oh

Sn (n > 2, четное) и/2

Cn, naa n

Cn. Oh »

Cn, nC2,nav 2n

Cn, nC2, nav, an 2n

Coo, oaav 1

Coo, OOOfj,, 2

4C3, 3C2, 6a 12

3C4, 4C3, 6C2, 9a 24

Содержит все элементы симметрии

Очень редко Хлорметан (С3„) (?>1,2-Дихлорэтилен (С2д) 1 Аллен t (D2d) Бензол (Deft) Синильная кислота Ацетилен Метан Кубан

Свободные атомы

В связи с этим необходимо ввести понятие показателя симметрии Со. Под ним подразумевают число операций симметрии, представляющих собой чистое вращение мысленно жесткой молекулы. Для хлорме-тана 0о = 3, поскольку перевод этой молекулы в неотличимые ориентации можно осуществить посредством трех вращательных операций С3, Сз и Сз = / вокруг оси симметрии С3. Соответствующие каждой группе точечной симметрии показатели симметрии приведены в табл. 1.3.1.

Если допустить в молекуле внутреннее вращение (см. раздел 1.3.7), то это приведет к увеличению количества неотличимых друг от друга положений. Так, для этана о0 = 6; однако если допустить вращение одной метильной группы относительно другой, и, кроме того, принять во внимание три эквивалентные ориентации (ai = 3), то суммарный показатель симметрии будет равен о = a0ai = 18.

1.3.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СТЕРЕОИЗОМЕРОВ

Стереоизомеры могут различаться конфигурациями (конфигурационные изомеры) или конформациями (конформационные изомеры).

Конфигурация. Под конфигурацией молекулы определенного строения понимают пространственное расположение входящих в нее атомов или атомных группировок без учета ориентации, отличающихся только поворотом вокруг формально простых связей.

Конформация. Конформации молекулы определенной конфигурации представляют собой различные пространственные расположения входящих в нее атомов или атомных группировок, различающиеся только поворотом вокруг формально простых связей.

В соответствии с этими определениями ниже приведенные пары соединений представляют собой конфигурационные изомеры (объяснение символов Z и Е см. в разделе 1.3.5.2).

споII—с—онсн2оп

(R)СНОно-с— нсн2он

соон н—с—он но— с—нсоон

(2R,3R)соонн—с—онн—с—онсоон

(2RV3S )винная кислота (1,2-диоксиянтарная кислота)

сс

а

он

СК г\

/с==с\

IT NCI

(iR,2S)- или цис- (IS,2S)- или транс- (Z)- или цис- (Е)- ИЛИ трансциклогександиол-1,2 1,2-днхлорэтилен

Каждое из нижеприведенных соединений с определенной конфигурацией образует пару различных конформаций (объяснение обозначений s-цис- и s-транс- см. в разделе 2.1.3.4, с. 243):

Н

яр.

Hs<4vH н

этан

ноос соон

(«); (s)6,6-динитродифеновая кислота

сн2

снг ^сн2 сн2

S-цисбутадиен-1,3

сн-сн

S-mpaacЈZ7 \d

циклогексан

В большинстве случаев конфигурационные изомеры могут быть выделены, тогда как конформационные изомеры в индивидуальном виде выделяют крайне редко (например, атропоизомеры таких соединений, как 6,6'-динитродифеновая кислота, см. раздел 1.3.4.2 однако они могут быть обнаружены с помощью спектральных методов.

Как уже упоминалось, стереоизомеры могут подразделяться по их свойствам симметрии. Два хиральных стереоизомера, являющихся зеркальным изображением друг друга, называются энантиомерами или оптическими антиподами. Стереоизомеры, не являющиеся энантиомерами, называются диастереоизомерами или, короче, диастереомерами.

(5)-Глицериновый альдегид и (R) -глицериновый альдегид, так же как и (5)-6,6'-динитродифеновая кислота и (/?)-6,6'-динитродифеновая кислота, являются, таким образом, энантиомерами. В противоположность им другие вышеупомянутые стереоизомерные пары соединений представляют собой диастереомеры.

1.3.4. ЭНАНТИОМЕРИЯ

Необходимым и достаточным условием для возникновения энантио мерии является наличие хиральности. Любые хиральные молекулы (т. е. молекулы, принадлежащие к точечным группам симметрии Си Сп или Dn) состоят из энантиомеров (оптических антииодов).

Понятие энантиомеры можно применить как к конфигурационным, так и к конформационным изомерам. При этом, конечно, надо учитывать, что, исходя из основ статистики, конфигурация какой-либо подвижной молекулы лишь в том случае будет хиральной и, соответственно, лишь тогда будут существовать энантиомерные конфигурации, если все мыслимо возможные ее конформации также являются хиральными. Так, молекула этана является ахиральной, поскольку, хотя некоторые из ее конформации, такие как А\, и являются хиральными, однако одновременно целый ряд конформации, такие как А2 и Лз, являются ахиральными.

Н

А2

Если вещество состоит из равных количеств обоих энантиомеров, то такая смесь называется рацемической формой. Процесс превращения одного из двух энантиомеров в рацемическую форму называют рацемизацией. Он связан с увеличением энтропии 5 на величину R In 2 (см. раздел 1.4.2) и является, таким образом, термодинамически выгодным. Под понятием расщепление рацемической формы (часто не совсем корректно называемом расщеплением рацемата) понимают разделение ее на чистые энантиомеры (см. раздел 1.3.6.2). Перевод одного из энантиомеров в другой называют инверсией.

Поскольку энантиомеры являются стереоизомерами, следовало бы ожидать, что они имеют различные свойства. Соответствующие различия заметны, однако исключительно в хиральной среде. Так, оба энан-тиомера имеют одинаковую свободную стандартную энтальпию образования AGMS (СМ. раздел 1.5.3.1) и совпадающие физические свойства, такие как температуры плавления и кипения, показатели преломления, плотность, ИК- и УФ-спектры и т. д., а также одинаковую реакционно-способность по отношению к ахиральным реагентам. Однако энантиомеры различным образом ведут себя по отношению к

страница 29
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Органическая химия" (28.0Mb)


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

 

 

Реклама
курсы монтажников кондиционеров и систем воздух в москве
dameteks-tjib-r-080-20
курсы не дорогие по наращиванию
шторка для номеров

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
(03.12.2016)