химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

д. Следовательно, в графите молекулой является каждая плоскость, составленная из углеродных ароматических шестиугольников. Слабая связь между плоскостями является причиной совершенной спайности, чешуйчатости, графита перпендикулярно этой связи.

При исследовании структуры симметричных органических молекул эти результаты были строго подтверждены: все молекулы типа CR4 имеют тетраэдрические валентные углы, а бензол и его гексапроизводпые — углы, равные 120°, и плоскую структуру. Отклонения валентных углов от этих «нормальных» значений были найдены и тщательно изучены. Они возникают при несимметричном замещении как результат так называемых пространственных взаимодействий (такое название получили взаимодействия между валентно несвязанными атомами одной и той же молекулы).

Рис. 51. Кристаллическая ре- Рис. 52. Кристаллическая решетка

шетка алмаза. графита.

Оказалось, что если в какой-либо молекуле расстояния между атомами значительно меньше суммы межмолекулярных радиусов, то между этими атомами возникает пространственное взаимодействие, которое приводит к искажению нормальных валентных углов или к затруднению свободного вращения около связей. Напряжения, существующие в циклических системах, частично объясняются подходом несвязанных атомов па расстояния, которые меньше суммы межмолекулярных радиусов.

В связи со сказанным очевидпо, что к рентгеноструктурному исследованию стоит прибегать в следующих случаях: прежде всего тогда, когда имеются неясности в строении химического соединения; когда неясна стереохимия молекулы; когда ставится цель уточнения межатомных расстояний, поскольку атомные радиусы, приведенные выше, являются средними значениями.

Последняя задача представляет сравнительно небольшой интерес, так как межатомные расстояния — это лишь очень грубая характеристика химических особенностей связи, а точность их определения сравнительно невелика. Скажем, расстояние между ароматическим атомом углерода и присоединенным к нему атомом хлора в пределах точности измерения совпадает с расстояниями от алифатического атома углерода до хлора. В то же время ряд свойств этих связей (например, дипольный момент, частоты валентных колебаний1! для приведенных двух случаев резко различны.

В противоположность этому в определении пространственного расположения атомов дифракционные методы не имеют конкурентов. Рентгеновские методы стоят здесь на первом месте, но достаточно велика и роль нейтронографии. Дело в том, что атом водорода очень слабо рассеивает рентгеновские лучи. Установление его координат рентгеновским методом является задачей, осуществимой лишь с большим трудом. При этом результаты такого определения очень грубы. Нейтронография органических веществ имеет большое значение именно потому, что помогает восполнить этот пробел — с ее помощью можно точно локализовать атомы водорода в кристалле.

Что же касается электронографии, то этот метод обладает преимуществами лишь при исследовании вещества в газообразном состоянии. Однако дифракция от газа несет несравненно меньшую информацию о структуре, чем дифракция от кристалла. Структура простых молекул в основном уже-известна; в более сложных случаях применение электронографии нецелесообразно. Электронография полезна при определении расстояний между тяжелым атомом и атомами органогенами. Поэтому она сохраняет свое значение для исследования металлоорганических соединений.

Экспериментальные и теоретические методы рентгеноструктурного* анализа доведены за последние годы до высокого совершенства. Практически нет ограничения в сложности молекулы для определения пространственного расположения ее атомов (достаточно упомянуть витамин В12 и белок — миоглобин). Вопрос лишь во вложенном труде и в возможности располагать хотя бы маленьким монокристаллом исследуемого вещества.

Значение рентгеноструктурного анализа в органической химии не ограничивается возможностью определения структуры молекулы. Для многих проблем оказывается существенным взаимное расположение молекул (упаковка) в кристалле. В качестве примера остановимся на результатах изучения кристаллов, построенных из длинноцепочечных молекул.

Для парафинов, жирных кислот и других длинноцепочечных соединений характерным является плоский зигзаг, образованный СН2-группами. Из-за тетраэдрического угла между направлениями валентных связей при длине С—С-связи 1,54 А атомы углерода повторяются вдоль прямой, являющейся осью зигзага, через 2,54 А:

Идеальный тетраэдрический угол 109° 28' увеличен в этой молекуле-примерно на 2° из-за отталкивания валентно несвязанных атомов углерода.

Рентгеноструктурными исследованиями показано, что при увеличении молекулы на тгСН2-групп один из периодов идентичности возрастает на я-2,54 А, тогда как два других размера элементарной ячейки практически не изменяются. Следовательно, длинные оси молекул располагаются в кристалле параллельно.

В сечении, перпендикулярном большому периоду элементарной ячейки,, упаковка определяется размещением боковых групп. В парафинах две соседние молекулы с

страница 138
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Скачать книгу "Начала органической химии. Книга первая" (10.72Mb)


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

 

 

Реклама
спортивные костюмы
Супермаркет техники KNSneva.ru предлагает L48P1FS - г. Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.
Брелок StarLine А93
автобусы аренда перевозки

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
(05.12.2016)