химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

елок указывает, сколько электронных пар «участвует в данной реакции». Подсчет числа электронов, участвующих в реакциях, имеет принципиально важное значение. Например, в перициклических реакциях, осуществляющихся через циклическое переходное состояние, процессы, описываемые схемами с четным числом изогнутых стрелок, в основном электронном состоянии молекул или сильно затруднены, или выбирают совершенно иной стереохимический путь по сравнению с процессами с нечетным числом стрелок (см. гл. 25).

Теория смещения электронных пар общепризнана и уже в течение 60 лет является основой изучения и преподавания органической химии. Тем не менее в настоящее время она все больше и больше уступает место другой теории строения и реакционной способности органических соединений, основанной на представлениях о делокализованных молекулярных орбиталях. Главным стимулом к этому послужило открытие в 1965 г. Р. Вудвордом и Р. Гофманом принципа сохранения орбитальной симметрии в реакциях, идущих через циклические переходные состояния (см. гл. 25), а также развитие идеи о первостепенной роли граничных орбиталей в химических взаимодействиях (К. Фукуи, 1957). В данной книге обе теории будут использоваться параллельно.

2.3.1. РАВНОВЕСИЕ МОЛЕКУЛА-ДИМЕР

В разделе 2.1 указывалось, что в органическом веществе между молекулами на больших расстояниях (в молекулярной шкале) действуют силы притяжения, обусловленные взаимодействием между постоянными диполями полярных связей и (или) индуцированными диполями. Постоянное действие сил притяжения имеет химические последствия. Эти силы способствуют образованию жидкостей и молекулярных кристаллов и увеличивают скорость химических реакций между молекулами.

При более тесном сближении молекул начинают действовать силы отталкивания заполненных валентных оболочек; в равновесных условиях наблюдается баланс между силами притяжения и силами отталкивания и минимальное расстояние, на которое могут сблизиться молекулы (или группы внутри одной молекулы), определяется ван-дер-ваальсовыми радиусами составляющих атомов.

Тем не менее в некоторых случаях при конденсации пара в жидкость и твердое тело расстояние между молекулами становится меньше ван-дер-ваальсова. Межмолекулярное расстояние меньше ван-дер-ваальсового означает, что молекулы находятся в химической связи. Образующаяся химическая связь

ржет быть сильной, средней силы или слабой. Например, све-ёперегнанный циклопентадиен С5Нв при хранении быстро вевращается в димер CioHi2 в результате реакции циклопри-вединения. Нагревание димера приводит к отгонке первона-дьного мономерного циклопентадиена. Это означает, что при Щеренных температурах существует динамическое равновесие кду двумя молекулами циклопентадиена и молекулой диме-т. е. в жидком образце циклопентадиена атомы углерода Г и 4 и 2' могут сближаться на расстояние, значительно ныне», чем сумма ван-дер-ваальсовых радиусов:

(2.3)

1:6 + '&

циклопентадиеп

кду атомами 1 и Г и 4 и 2' образуются настоящие прочие ковалентные связи о-типа. Динамику реакции (2.3) можно описать следующим обра-I. Когда две молекулы циклопентадиена достаточно удале-друг от друга, между ними действуют силы притяжения. Воскольку молекулы неполярны, притяжение осуществляется счет слабых взаимодействий, связанных с дисперсионными , дами (разд. 2.3). Пусть эти дисперсионные силы привели к |разованию молекулярных пар (СзНб-С5Нв), в которых рас-ояние между молекулами соответствует ван-дер-ваальсовым |диусам. В определенный момент времени среди этих пар оп-деленная часть устроена так, что атомы 1 и Г и 4 и 2' на-тся в ван-дер-ваальсовом контакте. Тогда некоторые из их благоприятно ориентированных пар молекул будут иметь igepnno, достаточную для преодоления энергетического барь-1 , и произойдет реакция (2.3). Непрореагировавшие пары мо-ул вследствие теплового движения могут распасться, снова новые пары, часть которых будет благоприятно ориенти-Вана, степень димеризации во времени будет увеличиваться, некоторые молекулы димера будут вновь распадаться на ОИомерные молекулы. Таким образом, установится положе-равновесия, соответствующее температуре образца.

2.3.2. ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ

Если в молекуле содержится гидроксильная группа (напри-р, в спиртах, фенолах, карбоновых кислотах), то атомы кис-Рода гидроксильных групп двух молекул могут тесно сблизься из-за образования водородных связей. Водородные свя-1»относятсн к числу химических связей средней силы, но, когих много, они способствуют образованию прочных димер:

104

ных или полимерных структур. Общеизвестными примерами являются а-спиральная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты и других природных полимеров и алмазоподобная структура кристаллического льда. Водородные связи образуются не только между двумя группами —ОН, но и между —ОН и кислородом карбонильной группы С=0, азотом аминогруппы — NH2 и т. д.

В гидроксильной группе положительный конец диполя находится у атома водорода, благодаря чему через водород может образовываться связь с анионами или элек

страница 39
< 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. Часть 1" (12.07Mb)


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

 

 

Реклама
верстак столярный это мебель
моноколесо cotwei
заказать машину с водителем на свадьбу в москве недорого
Стол обеденный ”Лекс 2”

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
(25.05.2017)