химический каталог




Органическая химия

Автор О.Я.Нейланд

ращения вещества в зависимости от длины волны плоскополяризованного света.

Впервые явление оптической активности наблюдал французский физик Мал юс в 1808 г. При прохождении обычного света через кристалл исландского шпата (кристаллического СаСОз) возникает два плоскополяризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях луча — происходит двойное лучепреломление. Для выделения одного плоскополяризованного луча применяют специальную призму — призму Николя, состоящую из двух склеенных кристаллов исландского шпата (рис. 41).

Рис, 41, Выделение плоскополяризованного луча

Рис. 42. Схема пращепня плоскости поляризации спета

Обычный свет представляет собой совокупность электромагнитных волн, колебания которых расположены в различных направ59

лениях в плоскости, перпендикулярной направлению распространения луча. После прохождения через призму Николя свет становится плоскополяризованным.

Вращение плоскости поляризации света впервые наблюдал французский физик Био (1813) при прохождении плоскополярнзо-ванного света через растворы скипидара и сахара (рис. 42).

Для обнаружения оптического вращения пользуются поляриметром — прибором, состоящим из двух призм Николя и трубки с образцом (рис. 43).

Если призмы Николя ориентированы относительно друг друга под прямым углом, поляризованный свет из первой призмы не будет проходить через вторую призму (анализатор). Если трубка пуста или заполнена оптически неактивным веществом, наблюдатель увидит темное поле. Если в трубке между призмами находится оптически активное вещество, происходит оптическое вращение и свет наблюдается через вторую призму. При вращении второй призмы (анализатора) на определенный угол вправо или влево опять достигается положение призм, при котором поляризованный свет не проходит. Так может быть измерен угол вращения а (в градусах) и определено направление вращения: вправо (+, d) или влево (—, /).

Угол вращения а является функцией длины трубки, концентрации оптически активного вещества, природы растворителя, температуры раствора и длины волны поляризованного света. Обычно применяют свет с длиной волны 589 нм (О-линия натрия).

Для характеристики оптически активного вещества определяют удельное вращение [а] или молярное вращение Ш1:

la] 100'

где а — наблюдаемое вращение, град; / — длина трубки, дм; с — концентрация оптически активного вещества в исследуемом растворе, г/смэ; М — молекулярная масса.

Удельное вращение зависит от длины волны X поляризованного света. На спектрополяриметрах можно получить кривую зависимости [а] или [Ml от Я, которую называют кривой дисперсии оптического вращения (ДОВ). Кривые ДОВ могут быть плавными или с пиками и впадинами. Появление экстремальных точек (пиков и впадин) называют эффектом Коттона. Это наблюдается при длинах волн, где в видимой или ультрафиолетовой области оптически активное вещество имеет максимум поглощения (оптически активная полоса поглощения). Эффект Коттона связан с различным по60

глощением левой и правой компонент плоскополяризованного света в оптически активной полосе (круговой дихроизм).

Спектрополяриметрия является важным методом установления строения оптически активных органических соединений.

Но какие соединения могут быть оптически активными? Вант-Гофф связал оптическую активность органических веществ с отсутствием симметрии в их молекулах, например с наличием асимметрического атома углерода (см. Введ. 5). В этом случае возможны два тетраэдрических расположения заместителей вокруг асимметрического атома. Обе пространственные формы нельзя совместить никаким вращением. Одна из них является зеркальным отражением другой. Получаются два стереоизомера (энантиомеры, зеркальные изомеры, оптические изомеры). Оба стереоизомера составляют пару оптических антиподов, которые отличаются друг от друга знаком оптического вращения —la] и +Ы при одинаковом значении [а].

Асимметрическими могут быть и атомы других элементов — Si, N, Р, S. Возможна также асимметрия всей молекулы в целом без асимметрического атома. Асимметрической молекулу называют в том случае, если в ней нет ни одного элемента симметрии — ни центра, ни осей, ни плоскостей симметрии.

Органические вещества с асимметрическими молекулами всегда оптически активны (в случае, если имеется только один оптический антипод или в смеси оптических антиподов один из них преобладает). Но нельзя утверждать, что молекулы оптически активного вещества должны быть лишены всех элементов симметрии, например оси симметрии. Поэтому вместо понятия асимметричности все чаще применяют термин хиральность. Хиральностью называют свойство неидентичности объекта его зеркальному отражению. Молекулу называют хиралыгай, если она не идентична своему зеркальному отражению. Если молекула идентична своему зеркальному отражению, ее называют ахиральной. Все хиральные молекулы являются молекулами оптически активных соединений и, наоборот, молекулы оптически активных соединений всегда хнральны.

Асимметричные молекулы всегда хиральны, тогда как хиральные молекулы могут иметь некоторые элементы симметрии (см. винные кислоты, с. 614):

л л л

Вхяральцая молекула

На вышеприведенных рисунках заместители «»*»-? н»— находятся над плоскостью бумаги, у---за плоскостью, а А — в плоскости бумаги.

61

13. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Фотоэлектронная спектроскопия изучает электронную фотоэмиссию из веществ в газообразном или твердом состоянии. Вещество в газообразном состоянии облучается монохроматическим УФ-из-лучением большой энергии. Происходит возбуждение валентных электронов или неподеленных электронных пар на высокие уровни с последующим уходом электронов из молекулы (фотоэмиссия электронов). Так как электроны в молекуле имеют различную энергию ( находятся на различных молекулярных орбиталях), эмиттирован-ные электроны имеют различную энергию.

Если разделить этот поток электронов по энергиям, получим энергетический спектр фотоэлектронов.

Для получения фотоэлектронных спектров органических соединений используют гелиевую лампу с излучением 58,5 нм (21,21 эВ).

Фотоэлектронный спектр характеризует энергии орбиталей валентных электронов и неподеленных электронных пар (рис. 44, 45).

Таким путем определяют энергии ионизации (потенциалы ионизации) различных орбиталей, что используется для характеристики электронодонорных свойств молекул.

Фотоэлектронная спектроскопия является одним из наиболее точных методов определения энергии ионизации молекул.

14. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ

При бомбардировке молекулы органического соединения электронами средней энергии (25—70 эВ) происходит выброс электрона и образование молекулярного иона М+. Молекулярный ион является нестабильной частицей, так как находится в высшем возбужденном состоянии, и распадается на различные части (фрагменты): как на положительно заряженные ионы, так и на нейтральные частицы. В масс-спектрометре заряженные частицы распределяются по их массам, определяются массы частиц и их количество. Записывается масс-спектр в единицах т/г.

В спектре наблюдается пик молекуляр

страница 18
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (10.88Mb)


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

 

 

Реклама
атлант хм 6324
Предлагаем приобрести в КНС A-Data ASX8000NP-1TM-C в Москве и с доставкой по городам России.
пластиковые контейнеры для балконных цветов
очаговый фиброз кожи

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
(24.07.2017)