Различное пространственное расположение - атом
Cтраница 3
Изображенные на рис. 8 модели показывают, что двойная связь-препятствует вращению соединенных ею атомов вокруг линии связи. Поэтому строение молекул а и б в пространстве зафиксировано; расстояние между метальными группами в каждой из них различно, и, следовательно, размеры этих молекул неодинаковы. Изомерия, которая основана на различном пространственном расположении атомов или групп при атомах, соединенных двойной связью, называется геометрической изомерией, а соответствующие изомеры - геометрическими изомерами. Те из них, в которых группы расположены по одну сторону плоскости двойной связи, называются цис-изомерами, а те, в которых группы направлены в разные стороны - традс-изомерами. Геометрическую изомерию называют также цис-транс-нзомерней. [31]
Влияние беспорядочного разветвления достаточно - ясно; второй дефект требует некоторого пояснения. В линейных углеродных цепях со звеньями типа СНа - GHX все атомы углерода через один асимметричны, и отсюда возможна стереоизометрия. Это означает, что могут существовать несколько различных пространственных расположений атомов в звеньях мономера. Аркус [ 285а ] довольно обстоятельно рассмотрел различные возможности. [32]
Употребляемый нами термин конформаций макромолекул требует известных пояснений. В статистической физике та часть статистической суммы, которая зависит от взаимного расположения атомов, флуктуирующего в результате теплового движения, называется конфигурационной статистической-суммой. Этот термин был впервые введен Хейуэртом в 1929 г. в его книге Строение Сахаров для обозначения различных пространственных расположений атомов в молекуле, переходящих друг в друга путем вращения вокруг связей без разрыва последних, и в этом значении получил за последние годы широкое распространение, в частности, в физике макромолекул. Мы используем этот стереохимиче-ский термин во всех случаях, когда в статистической физике принято говорить о конфигурациях. [33]
 |
Схема двух конформаций молекулы этана. [34] |
Всилу сказанного молекулы о кратными связями обладают определенной жесткостью. Жесткость кратной связи приводит к одному из видов конфигурационной изомерии. Заключается этот вид изомерии в том, что некоторые молекулы с кратными связями, обладающие одинаковыми структурами - одинаковым порядком в расположении атомов, могут существовать в виде двух различных веществ, цис - или mpawc - изомеров, за счет различного пространственного расположения атомов относительно кратной связи. [35]
Голландский ученый Вант-Гофф предположил, что атом углерода расположен в центре тетраэдра, в вершинах которого размещены четыре атома или группы атомов, связанных с ним. Связи внутри молекул вследствие такого пространственного расположения имеют вполне определенное направление. Различное пространственное расположение атомов создает разные формы органических молекул. Переход от одной формы к другой происходит без разрыва связей, а только благодаря вращению или изгибу групп, входящих в ее состав. Такие изменения структуры называют конформацией. При адсорбции циклогексана на катализаторе эти две формы располагаются на его поверхности различным образом. [36]
Трудно себе представить, что алмаз, обладающий столь высокой твердостью, является одной из форм углерода, другая форма которого - графит. Все-таки удивительно, что графит и алмаз имеют один и тот же химический состав, хотя алмаз наиболее твердый из всех природных материалов, а графит используется для изготовления Карандашей. Еще более поразительно сопоставление алмаза и аморфных ( некристаллических) форм углерода: древесного угля, кокса й сажи. Громадная разница в свойствах графита и алмаза обусловлена Различным пространственным расположением атомов углерода в этих Двух минералах. В алмазе, имеющем кубическую кристаллическую СтРУктуру, каждый атом углерода окружен четырьмя такими же атомами, образующими правильную четырехгранную пирамиду. Очень Рочные химические связи между симметрично расположенными атомами объясняют высокую твердость алмаза. Графит же имеет слоистую структуру, где наиболее прочные связи между атомами Углер0да существуют внутри слоя, в котором атомы образуют ексагональную сетку. [37]
Хотя Пастер, вслед за Био, различие оптически активных винных кислот и самое их это свойство связывал предположительно с диссимметрией молекул ( в частности, с тем, что атомы их могут быть расположены в вершинах неправильного тетраэдра), все же он был далек от понимания истинных структурных причин оптической изомерии, поскольку, например, допускал ( в 1861 г.) возможность того, что янтарная кислота представляет собою, подобно виноградной, рацемат, двух еще неизвестных оптически активных кислот. Правда, он оговаривается, что для подтверждения этого предположения нет никаких данных. То же самое предположение, но в более категорической форме и в связи с изомерией обыкновенной, как выяснили позднее, рацемической молочной кислоты и правовращающей, мясо-молочной кислоты было высказано позднее Виолиценусом. В 1873 г. по поводу изомерии этих кислот ( левовращающая молочная кислота еще не была открыта) Вислиценус, писал, что ее нельзя истолковать иначе, как приняв, что причина такого различия заключается лишь в различном пространственном расположении атомов, соединенных друг с другом в одинаковой последовательности [ 65, с. [38]
Хотя Пастер, вслед за Био, различие оптически активных винных кислот и самое их это свойство связывал предположительно с диссимметрией молекул ( в частности, с тем, что атомы их могут быть расположены в вершинах неправильного тетраэдра), все же он был далек от понимания истинных структурных причин оптической изомерии, поскольку, например, допускал ( в 1861 г.) возможность того, что янтарная кислота представляет собою, подобно виноградной, рацемат двух еще неизвестных оптически активных кислот. На пути к правильному объяснению оптической изомерии, уже с позиций теории химического строения, был Марковников, высказавший ( 1865) по поводу этих кислот предположение, что при одинаковости химического строения физическая группировка атомов может быть различной [ 2, с. Правда, он оговаривается, что для подтверждения этого предположения нет никаких данных. То же самое предположение, но в более категорической форме и в связи с изомерией обыкновенной, как выяснили позднее, рацемической молочной кислоты и правовращающей, мясо-молочной кислоты было высказано позднее Виолиценусом. В 1873 г. по поводу изомерии этих кислот ( левовращающая молочная кислота еще не была открыта) Вислиценус, писал, что ее нельзя истолковать иначе, как приняв, что причина такого различия заключается лишь в различном пространственном расположении атомов, соединенных друг с другом в одинаковой последовательности [ 65, с. [39]
Страницы: 1 2 3