Cтраница 1
Электронное строение органических соединений возникает в результате образования химических связей нескольких типов: ковалентной а-связи, ко-валентной тс-связи, сопряженной тс тс - и и тс-связи, ароматической тс-связи, донорно-акцепторной ( координационной) с - или тс-связи, включая водородную связь. Эти МО могут быть локализованными ( закрепленными) между двумя атомами или же делокализованными между тремя или большим числом атомов. [1]
Первая теория электронного строения органических соединений, основанная на понятии ковалентной связи, принадлежит Штарку, который начал ее разработку в 1908 г. [ 19, стр. Еще раньше у Штарка понятия о сродстве к электрону и об энергии ионизации были поставлены в параллель с электроотрицательными и электроположительными свойствами элементов. В электроотрицательных элементах электроны расположены относительно ближе к положительно заряженному остову атома, чем в электроположительных [ 19, стр. Когда химическая связь образована двумя атомами, электроотрицательным и электроположительным, оба валентных электрона располагаются ближе к остову электроотрицательного элемента и ионизация происходит таким образом, что этот элемент выделяется в виде иона, несущего отрицательный заряд [ 19, стр. Углерод - электродвойственный элемент, водород - слабо электроположительный. В простых связях С-С и С - Н валентные электроны расположены примерно на середине расстояния между атомами и поэтому такие связи более прочны, чем связи с электронами, смещенными к одному из атомов. Штарк поясняет на примере групп СНз и CN, как изменяется электроотрицательность элементов в зависимости от характера атомов, с ними соединенных. Так, в СН3 атом углерода и все валентное поле метальной группы приобретает под влиянием атомов водорода электроположительный характер, а в CN имеет место обратная картина [ 19, стр. Любопытно, что предшественницей своей теории Штарк считает электрохимическую теорию Берцелиуса [ 19, стр. [2]
О методах определения электронного строения органических соединений подробно было сказано в предыдущих главах. [3]
Общепринятые представления об электронном строении органических соединений основываются на модели, согласно которой - я-электроны отделены от электронов о-связен. При этом допускают, что о-система состоит из хорошо локализованных двухцентровых двухэлектронных связей, а все отклонения от аддитивности, в том числе связываемые с ароматичностью, относят за счет делокализации я-системы. Аддитивность свойств о-связей обусловлена не отсутствием с-делокализации, а тем, что взаимодействие соседних а-связей приблизительно постоянно, не зависит от окружения и при расчетах входит в эмпирические константы связей. Так как индивидуальные р3 - гиб-ридные орбита ли атома углерода эффективно взаимодействуют друг с другом, каждый атом углерода в алкане играет ту же роль, что и виниленовая группа в полиене. Система гибридных орбиталей связей С-С циклопропана топологически подобна системе я-орбиталей бензола, а система циклобутана - системе плоского циклооктатетраена. Однако - если представление о я-ароматичности применимо к циклопо-лиенам разных размеров и строения, представление о а-арр-матичности ограничивается трехчленными циклами, С увеличением размера цикла степень о-ароматичности столь быстро снижается, что уже в циклопентане чрезвычайно мала и не может заметно сказываться в свойствах. [4]
Томсон предпочитал говорить, которую он затем применил для объяснения электронного строения органических соединений. [5]
В соответствии с современными требованиями в курс включены основные представления об электронном строении органических соединений, показан механизм основных типов химических реакций. [6]
Несмотря на то, что взгляды Томсона не представляли широкой и разработанной теории электронного строения органических соединений, они оказали огромное влияние на химиков, которые, склоняясь перед авторитетом знаменитого физика, в первое время слепо последовали за ним, приняв его понятие о химической связи и применив это понятие при исследовании строения и свойств органических соединений. [7]
Понятие о ковалентной связи, об образовании химической связи электронной парой лежит и в основе многих современных представлений об электронном строении органических соединений. Таким образом, с первых теорий, основанных на этом понятии, начинается история наших современных взглядов на строение органических молекул. В настоящее время существуют два направления в этой области теоретической химии. Одно из них - квантово-механи-ческое; для него характерен количественный подход к изучению химических связей и электронного строения молекул в целом. Квантово-механическое направление относительно более молодое и, безусловно, ему принадлежит будущее. История количественных теорий, основанных на квантовой механике, будет изложена дальше. [8]
В нашей работе Мы харак ерйзуеМ лишь саМые важный flu - правления развития исследований связи строения и запаха органических соединений, оставляя в стороне попытки эпизодического характера, например, установление зависимости между запахом и электронным строением органических соединений. [9]
Мы не считаем возможным и полезным перегружать изложение электронными представлениями. Очень важно, чтобы у начинающих не создавалось ложного мнения, будто бы электронное строение органических соединений может само по себе объяснить все их реакции. Это заблуждение тем более опасно, что уводит изучающего от изучения конкретных условий реакций и создает иллюзию того, что все свойства и реакции уже объяснены. [10]
Мы не считаем возможным и полезным перегружать изложение электронными представлениями. Очень важно, чтобы у начинающих не создавалось ложного мнения, будто бы электронное строение органических соединений может само по себе объяснить все их реакции. Это заблуждение тем более опасно, что уводит изучающего от изучения конкретных условий реакций н создает иллюзию того, что все свойства и реакции уже объяснены. [11]
Рассмотренные критерии опираются на такие признаки ароматичности, как термодинамическая стабильность, особая геометрия, наличие кольцевого тока. В совокупности они дают экспериментальные свидетельства существования ароматичности как явления, связанного с особым электронным строением органических соединений. [12]
Ни в одном из опубликованных руководств по дипольным моментам не был изложен систематически расчетный аппарат метода, необходимый для структурной интерпретации результатов определений. По нашему мнению, отчасти по этой причине нередко можно было встретиться с представлением об излишней ограниченности метода при изучении тонких особенностей пространственного и электронного строения органических соединений. [13]
В течение 1907 - 1916 гг. было предложено несколько моделей, поясняющих образование химической связи за счет электронной пары. Одни из них - модели Морозова, Томсона, Бора, Рам-зая и Косселя - или не были связаны глубоко с вопросом об электронном строении органических соединений, или их авторы рассматривали эту проблему недостаточно широко и в этом отношении не оказали заметного влияния на современников и не приобрели последователей. [14]
Второе направление, по которому пошло преобразование классической структурной теории, связано с введением электронных представлений. Этим структурная теория обязана как экспериментальным методам физики, приведшим к самому открытию электрона и позволившим изучать электронное строение вещества, так и теоретическим методам, позволившим рассчитывать, хотя бы и весьма приближенно, электронное строение органических соединений, д также создать частные теории экспериментальных методов, связывающие данные, снятые с приборов, с теми или иными количественными характеристиками молекул или других частиц и их структурных составляющих. Смысл произошедшего здесь перелома заключается в том, что такие основные понятия классической теории химического строения и стереохимии, как валентность, химическая связь, взаимное влияние атомов, приобрели как бы вещественность, наполнились электронным содержанием. [15]