Клатратное соединение

Cтраница 3

Свойства клатратных соединений три-о-тимотида указывают на влияние размеров молекул-гостей. Канальные соединения включения будут формироваться скорее, чем клеточные, если включающиеся молекулы слишком длинны; аналогично, молекулы-гости не должны быть слишком малы. Одной из легко включающихся молекул является молекула бромистого метила, являющегося газом при комнатной температуре; его клатраты с три-о-тимотидом легко разлагаются. Другие клатраты три-о-тимотида могут быть нагреты на 100 выше нормальной точки кипения молекулы-гостя без потери веса. Чем меньше молекулы-гости, например аргон или двуокись углерода, тем меньше вероятность их включения. [31]

Образование клатратных соединений воды с алифатическими аминами ( с диэтил - и триметиламином) рассмотрено в работе Панке [35], который считает, что органические части молекул аминов входят в каркас решетки и связаны водородной связью с молекулами воды в структуре. Френк [36], однако, считает маловероятным образование в жидкой среде каркасных устойчивых структур. Такие льдоподобные структуры могут появляться лишь в качестве фрагментов перехода одних клатратоподобных агрегатов в другие. Хорн 11 ] подчеркивает, что клатраты образуются в воде при растворении многих неполярных веществ. [32]

Образование твердых клатратных соединений различных газов с хинолом предложено использовать для хранения и транспорта больших количеств газа. Так как выделение газа при растворении клатрата, например в воде, может происходить весьма бурно, целесообразно применять такие клатраты для перемешивания или получения пены. [33]

В клатратных соединениях между молекулами гостя и хозяина образуются лишь слабые межмолекулярные связи: включенная молекула не может покинуть своего места в полости кристалла преимущественно из-за пространственных затруднений. Поэтому клатраты - неустойчивые соединения, которые могут существовать лишь при сравнительно низких температурах. [34]

В клатратных соединениях ограниченные размеры клетки допускают большую чистоту селективности процесса. [35]

Далее, клатратные соединения образуют углеводороды бензольного ряда, содержащие только метильные группы. Так, этил-бензол, стирол, п-этилтолуол, n - бромтолуол и п-крезол не образуют клатратных соединений с тетрагалоидметанами, в то время как / i-кси-лол легко образует клатрат. Кроме того, метилированные бензолы, способные к образованию клатратных соединений, должны содержать две метильные группы в параноложении одна относительно другой Примерам таких соединений служат / г-ксилол, псевдокумол, дурол. [36]

История исследований клатратных соединений показывает, что на основе точных анализов можно настолько полно понять их строение, насколько это вообще возможно без непосредственного определения кристаллической структуры. Он попытался получить формильные производные гидрохинона путем совместного нагревания муравьиной кислоты и гидрохинона в запаянной ампуле, но вместо ожидаемых продуктов получил кристаллическое вещество с замечательными свойствами. [37]

Кристаллические структуры клатратных соединений схожи в том отношении, что имеют замкнутые полости, занятые или не занятые молекулами-гостями. Других общих структурных признаков, очевидно, нет. Включенная молекула вступает во взаимодействие-со своей клеткой, но не может очень прочно удерживаться в нейг если последняя не обладает достаточной прочностью. Отсюда следует, что компоненты этой клетки должны быть прочно связаны между собой. [38]

К числу клатратных соединений отнесен [32] ряд двойных гидратов благородных газов ( см. главу шестую, табл. 55) с параметром решетки около 17 5 А ( тип II), в которых аргон, криптон или ксенон сочетаются с ацетоном, дихлорметаном, хлороформом или четыреххлористым углеродом. По-видимому, некоторые другие малые органические молекулы, например диметиламин и этил-амин, также способны образовывать подобные двойные гидраты. [39]

Экспериментально устойчивость клатратных соединений представляет особую проблему гетерогенного равновесия. В некоторых прямых экспериментах можно и не достичь истинных давлений разложения, но эта трудность была преодолена Ван-дер - Ваальсом и Платеевым [20], которые добавляли к системе растворитель. Если допустить, что добавляемая жидкость не входит в состав клатратного соединения и обладает малой летучестью, то измеренное давление разложения должно совпадать с истинным. Тогда можно проводить равновесные измерения примерно в течение дня. Было найдено, что изменение давления пара для клатратных соединений аргон - гидрохинон в зависимости от состава подчиняются изотерме Ленгмюра. [40]

Образование клатрата.| Фрагмент гидрата газа. [41]

Одним из клатратных соединений является газированный лед. Опыт показывает, что при охлаждении воды, насыщенный каким-либо газом под давлением, образуется лед, содержащий в своей решетке молекулы газа. При этом молекулы Н2О посредством ных связей образуют многогранники, полости внутри которых достаточно велики, чтобы молекула газа могла в них находиться почти свободно. Поэтому, несмотря на летучесть газов, эти соединения являются относительно устойчивыми. Молекулами-гостьями в гидратах могут быть углекислый газ, аргон, криптон, ксенон, метан, этан, этилен, пропан, циклопропан и др. Гидраты экономичны в смысле хранения газа. В 1 м3 газового гидрата около 200 м3 метана. Добыть газ из гидрата очень легко нагреванием. Существует предположение, что большие запасы природного газа хранятся в недрах Земли в форме газогидратов. [42]

Структура хозяина клатратного соединения определяет размер и форму молекулы-гостя, которую она должна включить. Между молекулой гостя и решеткой могут существовать определенные слабые взаимодействия. Они колеблются между слабыми ван-дерваальсовскимп межмолекулярными притяжениями и взаимодействием определенно ориентированных диполей. Устойчивость комплекса зависит от этих сил; тем не менее сочетание хозяина и гостя превращает клатратное соединение в новое молекулярное соединение, если эти силы достигают заметной величины. Это различие очевидно при сравнении раствора сероводорода в воде, из которого может кристаллизоваться клатрат, и раствора хлористого водорода в воде, который не дает клатрата, а приводит к образованию ионов хлора и гидроксония. [43]

Синтез этих клатратных соединений относительно прост. Согласно Лоутону и Пауэллу [156], большинство клатратов три-о-тимотида способно кристаллизоваться из своих растворов. [44]

При образовании клатратных соединений формы молекул имеют решающее значение уже в самом процессе включения. Можно разделить право - и лево-вращающие молекулы. [45]

Страницы: 1 2 3 4