химический каталог




ТОПОЛОГИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ТОПОЛОГИЯ (от греческого topos-место и logos-слово, учение) в химии. Как мат. дисциплина может быть разделена на две части: теоретико-множественную ТОПОЛОГИЯ и геометрическую ТОПОЛОГИЯ Первая дает химии аппарат для описания молекул и процессов на языке графов и матриц. Представление структурных формул в виде графов позволяет пользоваться достижениями графов теории; на основе аддитивных схем предложено несколько десятков топологич. индексов, описывающих парциальную электронную плотность, химический сдвиг в спектрах ЯМР и др. физических-химический характеристики как молекулы в целом, так и отдельных атомов. Матрица смежности переводит граф молекулы в матричную форму. Построение матричных элементов по более сложным законам открывает другие возможности, напр, описания реакционное способности (матрицы Уги, 1960), Представление об односторонней поверхности- ленте Мёбиуса-нашло применение в концепции мёбиусовских замкнутых p-электронных систем, как альтернативе хюк-келевским системам (Э. Хейльброннер, 1964), что тесно связано с альтернативной фотохимический или термодинамически реакционное способностью.

Закономерности геометрической, или структурной, ТОПОЛОГИЯ применяют к анализу мол. полиэдров (полиэдрических соединений)-молекул, имеющих форму тетраэдра, куба, додекаэдра и т. д. Важными достижениями явились синтезы органическое молекул, имеющих форму фрагментов винтовой поверхности (гелицены), замкнутых сфероидальных многогранников углерода С60 и С70 (фуллерены),. а также соединение, обладающих так называемой топологич. связью, т.е. механические связью между двумя фрагментами молекулы, как, например, в катена-нах-двух моноциклический молекулах, продетых одна сквозь другую (формула I). Имеющаяся в них топологич. связь определяется не химический взаимодействием, а специфический расположением ее компонентов. Критическим является достаточно большой размер цикла, не менее 26 атомов С. Катенан-то-пологич. изомер двух моноциклов. Аналогично моноцикл еще большего размера (около 60 атомов и выше) имеет топологич. изомер-трилистный узел (II). Нижний предел в числе атомов для существования топологич. изомеров обусловлен стерич. препятствиями, возникающими вследствие реальных размеров атомов, в отличие от идеальных геометрическая точек и линий. Это же отличие вызывает существование ротаксанов- молекул, в которых топологич. связь появляется благодаря пространств. препятствиям, мешающим конечным группам большого размера на концах линейной молекулы пройти через цикл достаточно малого размера.



Структурная ТОПОЛОГИЯ сформировалась в 1960-х гг., когда были разработаны направленные синтезы [2]- и [3]-катенанов (Г. Шилл). В 1980-е гг. получены молекулы, имеющие геометрию "мёбиусовской лестницы" (III), т.е. перекрученной мол. полоски, структура которой поддерживается тремя или четырьмя перемычками (Д. Вальба, 1984). Реализована стратегия синтеза, основанная на использовании комплексов металлов, которая привела к получению катенанов и трилист-ного узла после удаления атомов металла (Ж.-П. Соваж, 1988). Установлено, что катенановые и узловые структуры встречаются в природных ДНК. Трилистный узел, мёбиусовская лестница и некоторые катенаны хиральны. Мат. анализ узлов привел к возникновению концепции топологич. хиральности (Вальба, 1989).

Литература: Соколов В. И., Введение в теоретическую стереохимию, М., 1979.

В. И. Соколов.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
участники новая рига
сколько стоит светящаяся реклама цветы в москве
калорифер внп-90-50/4 в барнауле
мебель из дерева для дачи недорого

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
(24.09.2017)