Модель - атом - углерод
Cтраница 1
Тригональная модель атома углерода дает возможность объяснить строение этилена, графита, бензола и других ароматических соединений. В этих веществах каждый атом углерода связан с другими атомами тремя сигма-связями и одной пи-связью. [1]
Моделью атома углерода может служить деревянный шар с четырьмя металлическими трубочками, расположенными соответственно направлению валентных сил углерода, под углом 109 28, служащими для соединения с другими шарами посредством металлических палочек. Моделью водорода и других одновалентных атомов могут служить шары разного цвета с одной соединительной трубочкой. [2]
Тетраэдр в качестве модели атома углерода уже давно предложен Вант - Г оффом и ЛеБелем ( см. стр. Поэтому утверждалось, что изложенное выше математическое доказательство тетраэдри-ческой структуры атома углерода значительно запоздало. Хотя это и правильно, но, с другой стороны, такая оценка все же несправедлива. [3]
Изложенное выше квантовомеханическое обоснование тетра-эдрической модели атома углерода в его четырехсвязном валентном состоянии показывает значение гибридизации для объяснения этого валентного состояния. Однако гибридизация - явление общее и не ограничивается данным специальным случаем. [4]
 |
Различные виды гибридизации s - и /. - электронов. [5] |
Для описания последних предложены три модели атома углерода. От валентных состояний зависит характер химических связей между атомами углерода. [6]
 |
Различные виды гибридизации s - и /. - электронов. [7] |
В 1874 г. Вант-Гофф и Ле-Бель независимо друг от друга предложили тетраэдр ическую модель атома углерода. [8]
Различное расположение в пространстве атомов и атомных групп вокруг асимметрического атома углерода хорошо видно на тетраэдри-ческих моделях атома углерода, которыми пользовался Вант-Гофф. [9]
В соединениях трехвалентного азота у центрального атома имеется свободная электронная пара; условно считая ее четвертым заместителем, приходим к структуре, напоминающей привычную модель тетра-эдрического атома углерода. Такое конфор-мационное явление называют инверсией пирамиды атома азота. Это один из стереохимических процессов, который заставляет нас не связывать конформационные изменения только с вращением вокруг простых связей. [10]
Так, В. В. Марковников говорил в 1865 г. о том, что при одинаковости химического строения физическая группировка атомов может быть различна [ 10, стр. Кекуле уже использовал модель атома углерода, в которой четыре единицы сродства этого элемента расположены в направлении гек-саэдрических осей, оканчивающихся в плоскостях тетраэдра [ цит. [11]
Как уже было указано, Бутлеров, а вслед за ним и Кекуле представляли, что валентности углеродного атома направлены к плоскостям тетраэдра. Вант-Гофф же дал модель атома углерода, в которой валентности направлены к вершинам тетраэдра. Следует отметить, что и в том и в другом случае углы между направлениями валентностей одинаковы. [12]
Классическая теория пространственных затруднений проста, и основная идея ее правильна. Однако в течение 50 лет эта идея, несмотря на многие дополнительные данные, не развивалась далее, что объясняется глубокими причинами. Приблизительно с 1890 по 1940 г. пространственные затруднения рассматривались только с геометрической точки зрения; при этом неправильно ограничивались нормальными молекулами и в основном тетраэдри-ческой моделью атома углерода. Пространственные затруднения как кинетическое явление связаны, с одной стороны, с начальным состоянием исходных реагентов, а с другой - с переходным состоянием реакции; именно последнее играет решающую роль в тех случаях, когда в этой стадии необходимо геометрически сблизить между собой большее число атомов, чем в любой обычной молекуле в исходном состоянии. Пространственное строение переходного состояния другое, чем у обычных молекул; как отмечалось, углеродный атом в зоне реакции не обязательно соответствует тетраэдрической модели. Только с того времени, как подробное изучение вальденовского обращения раскрыло конфигурации переходного состояния при различных механизмах реакции ( разд. Пространственные затруднения зависят от пространственной ориентации реакции, последняя же зависит от механизма реакции. Легко понять, почему изучение пространственных затруднений, как и пространственной ориентации, не могло быть успешным вплоть до 1935 г., когда впервые было получено достаточное количество данных о механизме реакций и в связи с этим появилась возможность рассматривать эти явления. [13]
Именно благодаря глубокому анализу особенностей реакционной способности функциональных групп в конформационно закрепленных системах ( а к таким системам относится тетрациклический остов стероидов) и удалось сформулировать основные понятия современного конформацион-ного анализа. Напомним, что еще в 1890 г. Заксе [ 32а ] предположил, что цик-логексан не является плоской молекулой и сделал вывод о том, что все мо-нозамещенные производные циклогексана могут существовать по крайней мере в виде двух модификаций. Поскольку в то время не имелось никаких экспериментальных данных в пользу этого, вообще говоря, вполне разумного предположения ( вспомним, хотя бы тот факт, что к этому моменту тетра-эдрическая модель атома углерода Вант-Гоффа и Ле Беля уже была общепринятой), о нем никто особенно и не вспоминал в последующие 60 лет, хотя за это время появился ряд теоретических и физико-химических исследований, свидетельствовавших о правомерности подобного рассмотрения. [14]
Кекуле был, конечно, далек от того, чтобы рассматривать символы элементов, связанные в определенной последовательности в цепи, как реальное отражение строения молекулы. Он был совершенно уверен в пространственном распо7 ложении атомов. Само собой понятно, что положение атомов в пространстве, даже если бы оно было установлено, нельзя изобразить в плоскости бумаги. Для этого по крайней мере необходим рисунок, сделанный с учетом перспективы, или модель. Кекуле привлекали те представления, которые в 1874 году высказали независимо друг от друга Вант-Гофф и Ле-Бель, и которые впоследствии были развиты в тетра-эдрическую модель атома углерода, принятую и в наши дни. [15]
Страницы: 1 2