Cтраница 3
Циклическое строение бензола получило признание большинства химиков, но вопрос о валентности атомов углерода и характере их связей друг с другом еще служил предметом споров. В приведенной выше циклической формуле каждый атом углерода имеет свободную четвертую валентность. Так как соединения со свободными валентностями неизвестны, нужно было предположить, что либо углерод в бензоле трехвалентен, либо четвертые валентности всех 6 атомов углерода как-то насыщены друг другом. [31]
Циклическое строение бензола получило признание большинства химиков, но вопрос о валентности атомов углерода и характере их связей друг с другом долго еще служил предметом споров. В приведенной выше циклической формуле каждый атом углерода имеет свободную четвертую валентность. Так как соединения со свободными валентностями неизвестны, нужно было предположить, что либо углерод в бензоле трехвалентен, либо четвертые валентности всех 6 атомов углерода как-то насыщены ДРУГ другом. [32]
Циклическое строение бензола получило признание большинства химиков, но вопрос о валентности атомов углерода и характере их связей друг с другом долго еще служил предметом споров. В приведенной выше циклической формуле каждый атом углерода имеет свободную четвертую валентность. Так как соединения со свободными валентностями неустойчивы, нужно было предположить, что либо углерод в бензоле трехвалентен, либо четвертые валентности всех шести атомов углерода как-то соединены друг с другом. [33]
Существенные черты кекулевской структуры бензола, а именно замкнутая цень или кольцо из 6 атомов углерода, к каждому из которых присоединен атом водорода, быстро получили всеобщее признание; лишь недолго противостояла ей призматическая формула Ладенбурга. Однако проблема тонкой структуры бензола, сосредоточивающаяся вокруг вопроса о расположении четвертой валентности каждого атома углерода, почти до наших дней служила благодатной почвой для умозрительных спекуляций. Среди огромного множества предложений, в которых авторы в большинстве случаев высказывались за применение специальных символов для описания индивидуальной и специфической природы бензола ( их называли символы незнания), особого внимания заслуживают предложения самого Кекуле и Тиле. [34]
В приведенной выше циклической формуле каждый атом углерода имеет свободную четвертую валентность. Так как соединения со свободными валентностями неизвестны, нужно было предположить, что четвертые валентности всех 6 атомов углерода как-то насыщены друг другом. [35]
Бензольное кольцо, как назвали тогда и называют до сих пор структурную формулу Кекуле, наглядно отражает четырехвалентность атома углерода. Каждый атом углерода в нем связан тремя валентностями с двумя другими атомами углерода, а четвертая валентность используется для связи с водородом. Атом водорода может быть заменен при реакции и на какой-либо другой атом. [36]
Согласно приведенной выше простейшей формуле бензола у атомов углерода насыщены только три валентности. Во избежание противоречия с хорошо обоснованной теорией постоянной четырехвалентности углерода необходимо было как-то изобразить и четвертую валентность атомов углерода в бензольном кольце. [37]
Иные соображения о строении бензола были выдвинуты Армстронгом и Байером, и вслед за ними и другими учеными. Выступив с возражениями против формулы Кекуле, они высказали предположение о том, что в молекуле бензола четвертые валентности атомов углерода направлены к центру молекулы и все 6 вместе насыщают друг друга. [38]
В параллельных группировках слои наиболее устойчивы. Исследование графитовой кислоты показало, что в структуре ее сохраняются имевшиеся в графите плоскости, составленные из шестиугольников, а освободившиеся четвертые валентности атомов углерода заняты кислородными мостиками, энольными и кето-группами, трет. [39]
Предположение о трехваленгности углерода в бензоле противоречило положению теории строения - о постоянной четырехвалентное углерода. В связисэтим большинство химиков предлагали различные формулы бензола, в которых углерод был, как и всегда, четырехвалентен, причем четвертые валентности атомов углерода тем или иным способом насыщали друг друга. [40]
Согласно современным квантово-химическим представлениям о направленных валентностях ( Паулинг, Слэтер, 1931 г.), лишь атомы углерода в ряду парафинов обладают валентностями, направленными к вершинам тетраэдра ( q - валентности) и образующими связи обычного типа, так называемые с-связи. Атом углерода в молекуле этилена обладает тремя валентностями, расположенными в плоскости под углом в 120 друг с другом, образующими и-связи, и четвертой валентностью, перпендикулярной к этой п-лоскости, дающей и-связь. Валентности двух атомов насыщаются, когда они направлены параллельно, в то время как с-валентности двух соединенных атомов направляются по одной прямой. Атомы углерода в молекуле этилена связаны одной s - связью и одной - связью, поэтому угол между связями С С и С - Н должен равняться 120, а не 125 44, как следует из представления о тетраэдрическом углероде. Атомы углерода в молекуле бензола имеют также по три а - и одной л-валентности. Поэтому они располагаются в плоскости, образуя правильный шестиугольник с углами в 120, причем тс-валентности торчат перпендикулярно к этой плоскости и взаимно насыщаются. Так объясняется плоская структура молекулы бензола, о которой шла речь выше. [41]
Большим достоинством формулы Армстронга - Байера являлось то, что в ней, хотя бы символически, отражалась равноценность как всех атомов углерода, образующих бензольное кольцо, так и соединяющих их связей. Однако взгляды Армстронга и Байера, а также их последователей отличались неопределенностью, так как в них был обойден вопрос о причинах и характере одновременного взаимного насыщения четвертых валентностей всех шести атомов углерода. [42]
Безекену ( Boseken) соединения типа IBR4 ] MI - Эти соединения считали соединениями пятивалентного бора. Но бор в них все же, так же как и во фторо-боратах, электрохимически трехвалентен, координационно же четырехвалентен. Четвертой валентностью здесь считается дативная связь ( см. стр. Свою координационную четырехвалентностъ бор осуществляет также в трифенилборе ( CgHj B, который способен присоединять один атом натрия. [43]
Безекену ( Boseken) соединения типа [ BR4 ] MI - Эти соединения считали соединениями пятивалентного бора. Но бор в них все же, так же как и во фторо-боратах, алектрохимически трехвалентен, координационно же четырехвалентен. Четвертой валентностью здесь считается дативная связь ( см. стр. Свою координационную четырехвалентностъ бор осуществляет также в трифенилборе ( С6Н5) зВ, который способен присоединять один атом натрия. [44]
![]() |
Тонкопористое строение древесины, сохраняющееся в угле. [45] |