химический каталог




Покорение вещества. Органическая химия

Автор А.А.Карцова

взаимодействии цик-лопентадиена с металлическим калием:

О — О ~ Ое ~ б а 0

/\ 0 к+ к+ к+ к+

н н

Все атомы водорода в этом анионе равноценны. Однако следует отметить, что обсуждаемый анион обладает высокой реакционной способностью. Таким образом, низкая реакционная способность далеко не всегда указывает на проявление ароматичности.

Циклопентадиенил-анион легко реагирует с альдегидами и кетонами, образуя фульвены. Экзоциклическая двойная связь фульвенов участвует в образовании делокализо-ванной системы я-электронов, о чем свидетельствует довольно высокий для углеводородов дипольный момент диметилфульвена (XVII) - 1,5 D.

^ М Ов Ое еО

Семичлеяная циклическая система циклогептатриени содержит 6 л-электронов. Казалось бы, выполнено условие! ароматичности о наличии в циклической системе (4л. + 2) л-электронов. Но эти электроны не полностью делокализо ваны. В циклогептатриене есть неравноценный (яр3-гибрид-ный) атом углерода метиленовой группы (СН2). Переход его в s/>3-состояние (СНФ), в результате чего образуется «электронная дырка», способствует полной делокализацив л-электронов. Для образовавшегося циклогептатриениль

60 ного катиона (тропилий-катиона) характерна эквивалентность всех углеродных атомов и повышенная стабильность. В тропоне (XVIII) эта делокализация достигается уже с участием карбонильной группы:

(в - 1)

(XVIII)

Именно поэтому тропон имеет такой большой дипольный момент (4,30 D).

Ароматическими свойствами обладает и дикатион цик-лобутадиена (л = 0). Достаточно хорошо изучены тетрафе-нилциклобутадиен-дикатион и дианион обсуждаемого ранее циклооктатетраена (л — 2).

Синтезированы и достаточно хорошо изучены моноциклические системы с 10 я-электронами (л = 2), 14 п-электро-нами (л = 3), 18 я-электронами (л = 4). Такие соединения относят к аннуленам. Называя их, в квадратных скобках указывают число сопряженных л-электронов. [10]- и [14]-аннулены из-за стерических затруднений, создаваемых внутренними водородными связями, имеют неплоскую форму, поэтому ароматических свойств они не проявляют. [18]-аннулен является плоским, и, следовательно, он обладает всеми свойствами ароматического соединения. Интересно отметить, что производные [10]- и [14]-анну-левов (XIX, XX), молекулы которых имеют плоскую форму за счет жестких кислородных мостиков (- О -) - ароматичны!

(XIX) (XX)

К ароматическим соединениям относят не только углеводороды. Профессор Гарвардского университета Джефри Уил-кинсон и преподаватель Высшей технической Школы в Мюнхене Эрнест Отто Фишер изучили свойства и установили

FeCl,

ферроцен может быть получен по следующей реакции:

. эфир

Fe + 2NaCl

дое кристаллическое вещество оранжевого цвета обладает комплексом интереснейших свойств. Структура его напоминает «бутерброд»: между двумя антипараллельно расположенными циклопентадиенильными анионами на равном расстоянии от всех десяти углеродных атомов Размещен катион железа(П)*. Все связи углерод - углерод имеюЦ длину 0,14 им.

Впервые о синтезе ферроцена сообщили в 1950 г. Т. Кили и П. Посон. Их целью было получить новый углеводород -дициклопентадиенил - по следующей схеме:

MgBr

Однако вместо планируемого углеводорода ученые выделили желто-оранжевое кристаллическое вещество, содержащее железо и отличающееся исключительной стабильностью. Вначале ему была приписана неправильная структура:

С—О

Любопытно, что после того как химическое поведение ферроцена и его физические свойства были достаточно хорошо исследованы, обнаружилось, что химики-органики уже встречались с этим соединением. Так, в 1930 г., решая проблему синтетического бензина и проводя крекинг углеводородов в железных трубах, ученые обратили внимание на образование оранжевого кристаллического вещества, идентифицировать которое не удалось.

Fe

Вслед за ферроценом были получены и другие железосодержащие сэндвичевые системы:

СН,

Fe Fe

СН,

Fe

(XXI)

На основе ферроцена налажено получение светочувствительных материалов, антистатиков, лекарств (например, ферроцерон - для лечения заболеваний, вызванных дефицитом железа в организме) и т. д.

Ферроцен хорошо растворим в органических растворителях, и в отличие от большинства других металлооргани63

г

ческих соединений чрезвычайно устойчив. Например, ферроцен не разрушается при кипячении с водным раствором щелочи или соляной кислотой при температуре 470 "С. Де-локализация я-электронов в циклопентадиенильном анионе обеспечивает ферроцену ароматические свойства.

Ароматическим характером обладает и азулен — углеводород ярко-синего цвета. Молекула азулена представляет собой диполь, состоящий из двух конденсированных колец - отрицательно заряженного пятичленного и положительно заряженного семичленного:

По мере возрастания числа конденсированных бензольных колец снижается устойчивость аценов и уменьшается ях ароматичность. Антрацен легко вступает в химические реакции, свойственные углеводородам, содержащим двойные связи, например, взаимодействие с малеиновым а

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70

Скачать книгу "Покорение вещества. Органическая химия" (3.69Mb)


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

 

 

Реклама
Buderus Logano GE615 740
линзы шаринган купить в крыму
гофры ниссан
фреоновый охладитель для прямоугольных каналов

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
(08.12.2016)