Соединение - включение
Cтраница 1
Соединения включения, известные также под названием окклюзионных соединений, находятся в третьей группе по классификации, предложенной Клап-пом для органических молекулярных соединений. Этот третий класс объединяет соединения, химические свойства которых определяются главным образом стереохимией и относительными размерами молекул компонентов. Соединения включения, несмотря на их уникальные свойства, имели ограниченное применение в промышленности и исследованиях, так как целесообразность их использования была установлена недавно. [1]
Соединения включения, образуемые мочевиной, пригодны для разделения углеводородов с нормальным и разветвленным строением. Соединение мочевины с жидким углеводородом ( н-гептан) можно приготовить, встряхивая в течение нескольких часов суспензию тонко измельченной мочевины. Твердый углеводород можно превратить в соединение включения в растворе 2 2 4-триметилпентана ( изооктана), который не образует таких аддуктов с мочевиной. По другому методу алкан, спирт или соответствующую кислоту перемешивают с насыщенным раствором мочевины в метиловом спирте. В результате такой обработки из бензина можно удалить углеводороды с прямой цепью, которые являются причиной стука в моторе. При удалении н-алкапов из топлива для реактивных двигателей снижается темпера тура застывания, так как углеводороды с разветвленным скелетом плавятся значительно ниже нормальных углеводородов ( см. табл. 4 и 12, стр. [2]
 |
Строение клатрата соста ва Х-575 НгО. [3] |
Соединения включения называют также клатратными или просто клатратами. [4]
Соединения включения образуются в результате внедрения легко-подвижных молекул ( или атомов) в полости, имеющиеся в каркас) ной решетке кристаллического вещества, молекулы которого называют молекулами-хозяевами. [5]
Соединения включения классифицируют в соответствии с типом каркасной решетки, формой полостей, образующихся в каркасе, и, следовательно, тем положением, которое занимает молекула-гость в каркасной решетке хозяина. Каркасная решетка кристалла может состоять из цепочек, слоев и полиэдров. [6]
Соединения включения амилозы, осаждаемые из раствора, имеют микрокристаллическую структуру, и для них можно получить рентгенограммы порошков. [7]
Соединение включения амилозы с иодом можно получить, добавляя раствор иод - иодид калия или к молекулярно диспергированному крахмалу или к растворам амилозы. При концентрациях раствора амилозы 0 01 % и ниже, который применяется, например, при потенцйометрическом [6] или спектрофотометрическом [4] титровании амилозы иодом, образовавшееся в растворе соединение сохраняется несколько дней. При более высоких концентрациях амилозы осаждение происходит по мере образования соединения включения и ускоряется с повышением концентрации иодид-ионов. Эти соединения амилозы осажденной из раствора, дают рентгенограммы порошка У-типа [7], характерные для амилозы со спиральной структурой. Однако соединения, полученные путем введения иода в амилозу после ее осаждения из раствора бутанолом, дают еще более четкие рентгенограммы. Соединения, из которых бутанол удаляют высушиванием, абсорбируют парообразный иод до содержания последнего более 26 вес. Керр [48] сообщает, что влажность амилозы должна быть не менее 2 %, чтобы поглощение иода происходило со значительной скоростью. [8]
Соединение включения с влажным бутанолом в том виде, в каком оно осаждено, содержит и воду, и бутанол. Рентгенограмма его может быть отнесена только к ромбической элементарной ячейке, а не к гексагональной. Комплекс теряет летучие вещества в две-стадии. После кратковременного высушивания элементарная ячейка сужается вдоль осей а и Ь, образуя гидратную форму; структура сжимается еще больше после продолжительной сушки в вакууме при 50 G, при этом образуется безводная форма. При выдерживании в парах иода гидратная форма сорбирует его-без изменений параметров решетки. Это указывает на то, что вода, принимающая участие в гидратации, находится вне спирали. [9]
Соединения включения амилозы с органическими веществами не обладают свойствами, которые позволили бы наблюдать поста-дийно за их образованием в растворе. Оба свойства этого комплекса можно уловить при очень низких концентрациях амилозы ( 0 01 % и ниже), при которых комплекс остается в-растворе. [10]
Соединения включения, о которых шла речь в этой главе, не являются очень устойчивыми системами. Фактически, некоторые из них при обычных условиях находятся в метастабильном состоянии. Они показали, например, что равновесное давление аргона над клатратным соединением аргон - р-гидрохинон при 25 С составляет 3 4 атм. Так как это клатратное соединение устойчиво в течение месяцев, а возможно, и нескольких лет, то процесс разложения, если он протекает, должен характеризоваться значительной энергией активации. [11]
Соединения включения весьма распространены. Клатратами, например, являются так называемые гидраты газов. Они представляют собой кристаллы льда, в междоузельные пространства ( см. рис. 50, в) которых включены молекулы CI2, H2S, SO2, Ar, Xe, CH4 ( или других углеводородов) и пр. По внешнему виду эти клатраты напоминают снег или рыхлый лед. [12]
Соединения включения представляют собой активно взаимодействующие физические смеси. Их образование определяется стерическими факторами, обусловливающими включение молекул одного компонента в пустоты кристаллической решетки или непосредственно в пустоты молекул другого компонента. Вещество способно к включению, если оно имеет полости молекулярных размеров, которые иногда возникают в присутствии включаемого вещества, как, например, при образовании решетчатых структур. [13]
Соединения включения образуются в результате внедрения одного вещества в полости, находящиеся в кристаллической решетке другого вещества. Включенную молекулу называют гостем, а включающие молекулы, образующие твердую структуру с полыми пространствами, названы хозяевами. Полости могут иметь туннельные, клеточные и слоистые структуры. [14]
Соединения включения образуются в виде двух адсорбционно-иастереоизомерных энантиоморфов, один из которых будет преоб-адать в осадке при кристаллизации, в зависимости от характера ристаллов первого центра кристаллизации. [15]
Страницы: 1 2 3 4