химический каталог




Современная органическая химия. Том 1

Автор А.Л.Терней

и изображениями один другого. В то же время В и Г имеют различные конформации. Иными словами, А и Б имеют противоположные

А И Б ОТЛИЧАЮТСЯ ПО КОНФИГУРАЦИИ И ЯВЛЯЮТСЯ ЭЛАНТИОМЕРАМИ

конфигурации, а В и Г — одну и ту же конфигурацию, но различные конформации.

В и Г ОТЛИЧАЮТСЯ ПО КОНФОРМАЦИИ, НО не ПО КОНФИГУРАЦИИ. В И Г НЕ ЯВЛЯЮТСЯ

-.МАШПИОМЕРАМИ

При описании противоположных конфигураций молекулы и ее зеркального изображения мы будем пользоваться несколько старомодными терминами, например «по часовой стрелке», «против часовой стрелки», «лево-вращающий» или «правовращающий».

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СИММЕТРИЯ. Свойства симметрии любого вещества могут быть определены по присутствию или отсутствию основных элементов симметрии. Наиболее важными элементами симметрии являются плоскость симметрии, центр симметрии и ось симметрии.

Рис. 4-1. Плоскости симметрии молотка и чайной ложки.

Плоскость симметрии — это плоскость, которая рассекает объект таким образом, что части его с противоположных сторон относятся друг к дру-

гу как предмет и его зеркальное изображение. (Эти зеркальные изображения частей могут быть совместимыми или не совместимыми друг с другом.)' И чайная ложка, и молоток имеют такую плоскость симметрии (рис. 4-1). Некоторые из плоскостей симметрии показаны на шаровой сфере и молекуле тетрахлорида углерода (рис. 4-2).

Центр симметрии — это точка, относительно которой на прямой, проходящей через нее, можно встретить тождественные точки на одном и том же расстоянии. Центр сферы соответствует центру симметрии этой сферы (рис. 4-2). Некоторые объекты могут иметь несколько плоскостей симметрии,.

однако центр симметрии всегда один. Конечно, в ряде случаев, например у левой руки, нет ни плоскости, ни центра симметрии.

Осью симметрии является проходящая через объект ось, поворот вокруг которой на угол 3607л приводит к структуре, совпадающей с первоначальной. Порядок оси определяется значением п. Например, связь С—II в хлоро-

Рис. 4-2. Плоскости и центры симметрии.

А — представлена только одна плоскость симметрии из множества плоскостей симметрии сферы. Б — показаны две из шести взаимно перпендикулярных плоскостей симметрии в молекуле тетрахлорида углерода. В — все плоскости симметрии сферы имеют центр симметрии. Структура Г имеет несколько ? плоскостей симметрии. Одна из них — «молекулярная плоскость», т. е. плоскость, включающая все атомы молекулы. Все плоскости симметрии в г имеют центр симметрии,

форме совпадает с осью симметрии 3-го порядка (п = 3). Это означает, что вращение на 120°(36073) вокруг связи С—Н приводит к структуре, не отличимой от первоначальной.

н

I

ось симметрии 3-го порядка

в хлороформе: молекула совмещается

сама с собой

при каждом повороте на 120°

1. Найдите плоскость симметрии, центр симметрии или ось симметрии в каждом 1 из следующих объектов:

а) обод колеса е) электрическая лампочка (только стеклян-

ная часть)

б) яблоко ж) батарея для карманного фонаря

в) мяч для пинг-понга з) планета Сатурн

г) катушка липкой ленты

д) кусочек мела

ХИРАЛЬНОСТЬ. Соединение называется хиральным, если его молекула существует в виде пары энантиомеров. Свойство соединения существовать в виде пары не совместимых между собой зеркальных изображений называется хиральностью. Следовательно, хиралыюсть является необходимым и достаточным условием для существования энантиомеров.

Самый надежный способ установления хиралыюсти молекулы — построение ее модели и зеркального изображения. Далее следует установить, совме-

«тимы ли все части обоих объектов между собой. Если они не совмещаются полностью, молекула хиральна. Несколько примеров хиральных молекул представлено на рис. 4-3.

I

I

к и

Приобретя некоторый навык в изображепии трехмерных структур, вы сможете использовать эти изображения для решения вопроса — являются ли две структуры энантиомерами? Это наиболее простой способ установления хиральности вещества. В общем случае, если молекула не имеет ни

H

!

BI~C—CI

о

3

ХИРАЛЬНЫЕ-. С1

I

/%" BR F

1

F

I

Рис. 4-3. Примеры хиральных и ахиральных Ахиральные:

/:чВг

F ВГ

соединении. С1

F II

КАЖДОЕ ХИРАЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ИМЕЕТ ИНАНТИОМЕР (НА РИ- 1^

СУНКС НЕ ИЗОБРАЖЕН). КАЖДОЕ АХИРАЛЫЮЕ СОЕДИНЕНИЕ ИМЕ- у \ "

ЕТ ПЛОСКОСТЬ СИММЕТРИИ (В ДАННОМ СЛУЧАЕ ОТО ПЛОСКОСТЬ CI ВГ

ЛИСТА БУМАГИ). 4

центра симметрии, ни плоскости симметрии, она хиральна. (Хиральные соединения иначе называют «диссимметричными». Термин «асимметрический» относится к хиральпым молекулам, у которых нет оси симметрии, как в примерах 1—3 на рис. 4-3.)

О молекуле, не имеющей энантиомеров, говорят, что она ахиральна. Ахиральные соединения легко определить по наличию у них плоскости симметрии или центра симметрии. Ряд примеров ахиральных молекул приведен на рис. 4-3.

2. Какие из следующих произвольно взятых объектов способны существовать в виде пары энантиомеров?

а) катушка ниток е) винт с круглой го-

ловкой

б) катушка без ниток и этикеток ж) двойное колесо

в) бублик з) раздвижной гаеч-

ный ключ

г) витой шнур, соединяющий телефонную трубку и) пара ножниц

с аппаратом

д) раковина к) бейсбольный мяч

л) пропеллер

,'{. а) Пренебрегая другими свойствами поверхности, ответьте, придает ли наличие «красного пятна» планете Юпитер хоральный характер? (Можно считать, что красное пятно фиксировано в одном положении и является круглым.) б) Является ли Земля хи-ра Л IIIIOFI ? Объяси пте.

СТРУКТУРЫ, СПОСОБНЫЕ СУЩЕСТВОВАТЬ В ВИДЕ ЭНАНТИОМЕРОВ,—ХИРАЛЬНЫЕ АТОМЫ. Простейшим способом построения хи-рального соединения (соединения, способного существовать в виде пары энантиомеров) является размещение четырех различных атомов или функциональных групп вокруг центрального sp^-гибридизованного атома. Такой атом называют хиральным атомом или «хиральным центром». Несколько пар энантиомеров, имеющих хиральные центры, представлены на рис. 4-4. Как видно из этих примеров, для образования энантиомеров не обязателен тетра-эдрический атом углерода, энантиомеры могут возникнуть при наличии других центральных 5Р3-гибридизованных атомов.

При наличии двух или более одинаковых групп у sp^-гибридизованного атома молекула должна иметь плоскость симметрии и по определению должна быть ахиральной. 1,1-Дихлорэтан имеет плоскость симметрии и поэ

тому ахирален. Он не может иметь энантиомеров. В изображенной ниже формуле метальную группу 1,1-дихлорэтана можно считать сферической или грушевидной. Это упрощение применяется и для других групп, если молекула ахиральна по тем же причинам.

Другой пример — соединение 5 на рис. 4-3. Оно содержит два атома водорода и плоскость симметрии. В соединении 6 на этом же рисунке имеются две пары одинаковых атомов и две плоскости симметрии.

н

Н

но

СН3 CF3

.СИ,

H'""""*si//

НзС " J \ш ст

FSC

НзС

Н5С2

V

Н

HsC^ ^СНз N

НзС^ ^СъНя N

ч

Н5С2 СНз

НзС

н

н

Рис. 4-4. Пары энантиомеров, содержащие хиральный атом. Вертикальные линии изображают зеркало.

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

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


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

 

 

Реклама
стул круглый винтовой высота
упить световые таблички с адресом и номером дома
линзы comfilcon a цена
водитель почасовая оплата 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
(15.12.2017)