химический каталог




Современная органическая химия. Том 1

Автор А.Л.Терней

атомных орбиталях, вступающих во взаимодействие. Однако в отличие от метода молекулярных орбиталей не будем комбинировать эти атомные орбитали в молекулярные, а поместим по электрону на каждую атомную орбиталь. Далее рассмотрим все возможные размещения двух электронов по двум атомным орбиталям. Это позволит нам рассчитать для данной системы электронную конфигурацию, энергия которой минимальна. Такая электронная конфигурация обычно представляет собой смесь нескольких первоначальных электронных размещений и называется поэтому резонансным гибридом.

электронная электронная

конфигурация 1 конфигурация 2

Проиллюстрируем этот подход на примере молекулы водорода Н2. Рассмотрим прежде всего атомы водорода 1 и 2 с электронами 1 и 2 соответственно. Теперь поменяем местами электроны 1 и 2, для того чтобы образовалась новая электронная конфигурация. Обе эти электронные конфигурации показаны ниже:

В двух других, менее важных конфигурациях оба электрона сосредоточены либо у ядра Нх, либо у ядра Н2:

2

электронная электронная

конфигурация 3 конфигурация 4

Конфигурации 3 и 4 менее важны (чем 1 и 2), поскольку такие размеще-

ния электронов приводят к разделению зарядов. Ниже это показано в более

общепринятых обозначениях:

Н® :Bf Hp: II®

Взаимодействие различных электронных конфигураций изображается стрелкой с двумя остриями -<->-.

Если терминология, которой мы пользовались при рассмотрении связи в рамках метода валентных схем, показалась вам знакомой, то так и должно быть! Дело в том, что описание связей в органических соединениях в рам ках теории резонанса основано на качественном рассмотрении ковалентных связей с помощью метода валентных схем.

Каковы основные различия между методом молекулярных орбиталей и методом валентных схем? Метод молекулярных орбиталей начинается с комбинации атомных орбиталей и образования молекулярных орбиталей Затем на эти молекулярные орбитали помещаются электроны (по возмож ности со спаренными спинами). Поскольку связывающие молекулярные орбитали охватывают оба связанных атома, такая молекулярная орбиталь обобществляет два электрона между двумя атомами. В методе валентных схем каждый электрон, участвующий в образовании связи, обобществляется между двумя связанными атомами благодаря смешиванию электронных кон фигурации (резонанс!)

Какой из этих методов лучше? Оба метода полезны и в известной степе ни дополняют друг друга. Однако в настоящее время химики-органики все больше предпочитают пользоваться методом молекулярных орбиталей Одна из причин этого заключается в том, что метод молекулярных орбиталей легче использовать для расчета энергии системы. Тем не менее понятие резо нанса еще широко используется для объяснения многих химических реак ций.

2.12. ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ НЕКОТОРЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ?

Большинство органических соединений состоит из различных группировок атомов, связанных с помощью ковалентных связей с остовом из атомов углерода (называемым «углеродным скелетом»). Эти группировки являются «функцио нальными группами», и они участвуют в большинстве химических реакций органических соединений. Ряд функциональных групп представлен в табл 2-6. Для некоторых из них указана гибридизация наиболее важных атомов Вы можете убедиться в правильности структур, иснользуя материал этой

главы. Названия функциональных групп приведены, и вы должны их хорошо запомнить. Так же, как при изучении большинства иностранных языков, мы начинаем с простого запоминания некоторых слов — названий этих функциональных групп, которые являются основной частью словаря органической химии.

Ниже изображены структуры различных малых молекул и приведены сведения об их применении. Постройте молекулярные модели этих соединений и попытайтесь определить их гибридизацию, геометрию и другие свойства.

О

Н Н

i i /••\ н-с—с/ хн

I I

н н

Н Н Х- II II

н н

I I /..ч I ' I

н н

н

н

н-с-< . н >"н

этиловый спирт (растворитель, используется в медицине)

диэтиловый эфир (растворитель, анестезирующее средство)

уксусная кислота (пищевой продукт)

II

I

И—С—N—Н

I I Н II

метпламип (дубильное вещество)

н II н l^c^l н—с: с—н

н н

ацетон (растворитель)

/

с=с

/ \ ..

с с—оч

хс-сг н/ \н

фенол (дезинфицирующее средство)

Н

н'

V

С!:

:С1:

I

:F—С-" I :С1:

F:

н

I

О, С-

I I - | н н || н .о.

н

винилхлорид (исходный материал для получения полихлорвинила; предполагают, что он канцерогенен)

дихлордифторметан (фреон-12, хладоагент)

этилацетат (средство для " удаления лака с ногтей)

15. Определите функциональные группы в следующих веществах:

СН3 СН3

I I

а) Н-С-ОН г) Н3С— С — CN

I I

со2н он

молочная циангидрин

кислота ацетона

Н Н

Чс=с/ О

/ \ 11

метилэтилкетон

б) H-C С—СН = СН2 д) сн3—с—сн2сн3

с—с

/ \

н н

стирол

е) CeHe-N = N-CeHe

азобензол

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ

Валентные электроны. Внешние электроны атома. Электроны, участвующие в химических реакциях элементов. Остальные электроны рассматриваются как часть остова. Валентный угол. Обычно межатомный угол во фрагменте X—Y—Z.

межатомный ^ угол

\ / Y

Вандерваальсов радиус. Мера того, насколько два несвязанных между собой атома могут быть сближены друг с другом.

Водородная связь. Слабое взаимодействие (около 5 ккал/моль), приводящее к притяжению водородного атома, ковалентно связанного с электроотрицательным элементом, и другого электроотрицательного атома. Наиболее часто встречающимися электроотрицательными элементами являются азот, кислород и фтор. Водородная связь между двумя фрагментами одной молекулы называется внутримолекулярной водородной связью. Водородная связь между двумя разными молекулами называется межмолекулярной водородной связью.

Гетсролиз. Любой процесс, в результате которого расщепляется ковалентная связь и один из атомов, участвующих в ее образовании, сохраняет оба электрона. Также называется гетеролитическим расщеплением. Типичным примером служит ионизация кислоты

Н—А -> Н®+:А°

Гибридная орбиталь. Атомная орбиталь, имеющая характеристики, отличные от характеристик s-, р-, d- или /-орбиталей. Все гибридные орбитали могут рассматриваться как «смеси» двух или более типов простых негибридизованных орбиталей в различных соотношениях. Наиболее распространенным типом гибридных орбиталей служат sp-, sp2- и 5/?3-орбитали. Гибридные орбитали свойственны только атомам в молекулах, а не отдельным атомам.

Гомолиз. Любой процесс, в результате которого расщепляется ковалентная связь и каждый из атомов, участвующих в ее образовании, сохраняет один электрон. Также называется гемолитическим расщеплением. Типичным примером служит гомолиз молекулы хлора:

энергия

С1а > 2С1-

Гомологический ряд. Ряд соединений, в котором каждое последующее соединение отличается от предыдущего на одну повторяющуюся единицу, чаще всего метиленовую группу:

СН3—Н СН8СН8—Н СН3СН2СН2—Н СН3СН2СН2СН2—Н гомологи

страница 20
< 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

Скачать книгу "Современная органическая химия. Том 1" (20.8Mb)


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

 

 

Реклама
аренда экрана
Компания Ренессанс: уличная лестница - качественно, оперативно, надежно!
кресло 9908
кладовка ру москва

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)