химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

о-винная кислота

1

т>н

(2ЛДУ)-виниая кислота

В тетраэдрических изображениях винных кислот атомы углерода располагаются в одной плоскости.

Отличительным признаком .мезо-винной кислоты (ме-зо-форм в общем виде) является наличие в одной молекуле

127

126

В данном случае пары 1 и 2, 3 и 4 являются энантиоме-рами, то есть несовместимыми зеркальными изображениями, а пары 1 и 3, 1 и 4, 2иЗ,2и4 — диастереомерами, то есть не являются зеркальными изображениями.

> Ь

В энантиомерньгх парах 1 и 2, 3 и 4 возможны два случая: все идентичные группы (а, Ь) заслоняют друг друга — это эрширо-формы:

эгшиузо-энантиомеры

а - заслоняет а Ъ - заслоняет Ъ с - заслоняет d

Ь

или заслонена максимум одна пара идентичных заместителей (а и а) — это трео-формы:

нон2с' 4cf 0.с—с, "

н°; VH

но он

но но

1 сно

2

4 сн2он

Х,(+)(25,ЗД)-эритроза;

э/ш/пра-формы

>-сС

*1 i V 'ft

6 d а - заслоняет а b — заслоняет d с - заслоняет Ь

лгрео-энантиомеры

Соединения типа С^с-С^ существуют в виде двух пар ркальных изображений, то есть каждый хиральный центр ; бы независим от другого, другой хиральный центр вхо-: в состав одного из заместителей первого.

129

So У

о e I

...C-C.

f i Vе

e b

Соединения 1 и 2, 3 и 4 являются энантиомерами, а пары 1 и 3, 2 и 3, 1 и 4, 2 и 4 — парами диастереомеров.

С увеличением числа хиральных центров число стерео-изомеров растет. Для молекул с п числом неодинаковых хиральных центров число возможных стереоизомеров составляет

JV=2», (41)

где: N — общее число возможных стереоизомеров, я — число хиральных центров.

3.2.3. КОНФОРМАЦИОННАЯ ИЗОМЕРИЯ

К динамическому ряду пространственных изомеров относятся конформационные изомеры, или конформации. Появление конформации связано с тем, что хотя вокруг ординарной связи должно быть свободное вращение, однако вследствие взаимного отталкивания атомов и групп атомов существует некоторый энергетический барьер, который необходимо преодолеть для осуществления такого свободного вращения. Энергетический профиль вращения вокруг связи С-С этана и проекции Ньюмена конформации последнего представлены на рис. 3.3.

Проекции Ньюмена получают, рассматривая соединение вдоль ординарной связи, например, С-С связи этана:

Н Н НН

Л \ J Н-Л заслоненная

н'1/ \"'Н Н^^Н конформации

Н Н Н+-+—г-60

ж ж жН— 240

120 180 240 300 360 град.

Щс- Л*с. 3.3. Энергетический профиль вращения вокруг связи С-С этана

• да-"'

?S^ Энергетический барьер между заслоненной и затормо-ЩШкиной конформациями (барьер вращения) этана равен

4,48 5,27 8,12 2,01

СНз-ОН CHj-SH CHj-NH2 СНз^СООН

Ш

кДж/моль (для предотвращения вращения требуется гетический барьер порядка 84-130 кДж/моль), то есть ", ,Э*плового движения молекул при комнатной температуре ^избытком хватает для преодоления этого барьера. По этой ^ПРИЧИНЕ пространственные изомеры этана находятся в дина-?Нзйшческом равновесии и их невозможно выделить в индиви-.^JlyinbHOM виде при «нормальных» условиях. Такие прост-^ранственпые изомеры называют КОНФОРМАЦИОННЫМИ, или ' МЯФОРМАЦИЯМИ. Барьеры вращения (кДж/моль) вокруг не-'; КОТОРЫХ ординарных связей приводятся ниже [26, с. 71 ]:

'CHj-CH2F 13,81

CHj-CHiCl 14,89

CM3-CH2Bt 14,94

, СНЗ-^СН=СН2 8,28

<

Н н

Н Н ж

н

зэторм ожвнная конформация

СНЗ-С^

83.68

сн2=скйсС 29'29

130

131

Барьер вращения существенно выше при наличии сопряжения, что связано с частично двоесвязанным характером связей C-N и С-С у ацетамида и акролеина соответственно.

Конформации, обладающие минимумом энергии и наиболее стабильные по этой причине, называются конформе-рами, например, заторможенные конформации этана.

Свободному вращению вокруг ординарной связи препятствуют при сближении групп наряду со взаимным ван-дер-ваальсовым отталкиванием изменения: торсионного (питцеровского) напряжения (квантово-химическое взаимодействие соседних ст-связей, например, в конформации «ванна» циклогексана); углового, или байеровского, напряжения (в циклоал-канах); дипольных взаимодействий или водородных связей; энергии сольватации (в растворителе при смене растворителя); напряжения связей вследствие их растяжения или сжатия (при изменении температуры); несвязных взаимодействий.

Энергетические барьеры свободного вращения вокруг ординарной связи могут варьировать поэтому в широких пределах.

Задача определения равновесных взаимопревращений конформации и структуры стабильных конформеров зависит, таким образом, от многих факторов и решается различными, в том числе физико-химическими, методами; эта область химии называется конформационным анализом [24].

Структура конформеров часто оказывает решающее влияние на физические и химические свойства соединений, поэтому так интенсивны исследования в этой области в настоящее время.

Эти свойства конформационных изомеров рассматривается в главе XIV на примере циклогексана.

? Задачи и упражнения

а) 6)

СН3-СН2ОН этиловый спирт

СН3-СН2ОН этиловый спирт

\_/н

Н3С СНз

tfuc-2-бутен

1

страница 31
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
прокат телевизора москва
Рекомендуем компанию Ренесанс - винтовые лестницы для дома фото- быстро, качественно, недорого!
кресло ch 797
долгосрочное хранение вещей

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
(10.12.2016)