يتم تمثيل السندات التساهمية بالمركبات العضوية غير المشبعة التي تحتوي على روابط كيميائية مزدوجة وثلاثية. لوصف طبيعة المركبات غير المشبعة، تقدم L.Poling مفاهيم SIGMA- و π- السندات، التهجين المدارات الذرية.

سمحت تهجين بولينج لإلكترون بطبيعين S- واثنين من شرح اتجاه السندات الكيميائية، ولا سيما التكوين رباعي الميثان. لشرح هيكل الإيثيلين من أربع إلكترونات SP3 المكافئة من ذرة الكربون، من الضروري تحديد إلكتروني ص واحد لتشكيل اتصال إضافي يسمى "الاتصالات". في هذه الحالة، تقع المدارية الثلاثة المتبقية SP2-Hybrid في طائرة بزاوية 120 درجة وتشكل السندات الأساسية، على سبيل المثال، جزيء مسطح للإيثيلين.

في حالة جزيء الأسيتيلين في التهجين (عن طريق القشرة)، يشارك فقط S- One P-One One P-orbital، في حين يتم تشكيل مدارات SP، وتقع زاوية قدرها 180 درجة وتوجيهها إلى جوانب معاكسة. اثنان من ذرات الكربون "النقي" P-Orbital يتداخل الزوجية في الطائرات المترانية، تشكيل سندتين π على جزيء الأسيتيلين الخطي.

تنعكس آراء L. Poling في كتابه "طبيعة الاتصالات الكيميائية، لسنوات عديدة أصبحت كتاب مكتبي للكيميائي. في عام 1954، حصل L. Entying على جائزة نوبل للكيمياء مع الصياغة "لدراسة طبيعة السندات الكيميائية وتطبيقها على هيكل المعارضة المركبات المعقدة".

ومع ذلك، فإن المعنى المادي للتهجين الانتقائي للمدارات الذرية ظل غير واضح، وكان التهجين التحولات الجبرية التي لا يمكن أن تعزى الواقع البدني.

حاول Linus Paulong تحسين وصف الرابطة الكيميائية، مما يلغي الناخبين من تهجين المداري في جزيئات المركبات غير المشبعة وخلق نظرية السندات الكيميائية المنحنية. في تقريره عن الندوة حول الكيمياء العضوية النظرية مخصصة لذكرى KKULE (لندن، سبتمبر 1958)، اقترحت L. Entying طريقة جديدة لوصف الرابط المزدوج كمجموعة من سندات كيميائية منحنية متطابقة، وثلاثة السندات الكيميائية المنحنية. على هذا

جادل الندوة L. Enying مع كل الفئران:

قد يكون هناك كيميائيين، معتقدين أن الابتكار الهام للغاية ... وصف σ، π- أوصاف أنظمة اقتران مزدوج أو ثلاثي وأنظمة الاقتران بدلا من وصف بمساعدة السندات المنحنية. أقول أن σ، π- الوصف أقل مرضية من الوصف بمساعدة الروابط المنحنية، أن هذا الابتكار يمر فقط وسوف يرفض قريبا.

في نظرية جديدة أصبحت Polneg جميع الإلكترونات الملزمة ما يعادلها وما يعادلها من الخط الذي يربط نواة الجزيء. أخذت نظرية السندات الكيميائية المنحنية للبولندي في الاعتبار التفسير الإحصائي لوظيفة موجة م. ولد كولومب الإلكترونات الإلكترونية كولومب. بالمعنى الجسدي ظهر - يتم تحديد طبيعة الرابطة الكيميائية بالكامل من خلال التفاعل الكهربائي للنواة والإلكترونات. أكبر إلكترونات ملزمة، أصغر المسافة الخلالية والسندات الكيميائية الأقوى بين ذرات الكربون.

ثلاثة مركز الاتصالات الكيميائية

أعطت مواصلة تطوير الأفكار حول السندات الكيميائية الكيمياء الفيزيائية الأمريكية ل U. Lipskomb، والتي طورت نظرية العلاقات بين ثلاثة أفراد من ثلاثة أهداف ونظرية الطوبولوجية، مما يسمح بنية بعض بعض هيدريدات البورون (بورونوفودوف).

بخار إلكتروني في ثلاثة سند كيميائي تركز يصبح شائعا في ثلاث ذرات نووية. في أبسط ممثل السندات الكيميائية الثلاثة المركزة - الأيوني الجزيئي من الهيدروجين H3 + الزوج الإلكتروني يحمل ثلاثة بروتونات في كله.

تعمل أربع وظائف تساهمية واحدة في جزيء الغوص b-H التواصل واثنين من الاتصالات ثلاثية الأبعاد اثنين. المسافة بين الهوية في السندات التساهمية واحدة هي 1.19 Å، في حين أن المسافة المماثلة في المركز الثالث في المركز B-H-B هو 1.31 Å. زاوية ثلاث مركز BHB () هو 830. تركيبة اثنين من السندات الثلاثة المركزية في جزيء Dieboy يسمح لنواة ذرات البورون على مسافة DB-B \u003d 2 · 1.31 · الخطيئة / 2 \u003d 1.736 أ. تتم إزالة جوهر ذرات الهيدروجين الملزمة من الطائرة التي توجد فيها أربع سندات تساهمية واحدة، على مسافة H \u003d 1.31 · cos / 2 \u003d 0.981 Å.

يمكن تحقيق ثلاثة اتصالات مركز ليس فقط في مثلث ذرات البورون وذرة هيدروجينية واحدة، ولكن أيضا بين ذرات البورون الثلاثة، على سبيل المثال، في الإطار Borocheidors (Pentaboran - B 5 H 9، ديسمبر - B 10 H 4، إلخ .). في هذه الهياكل، هناك تقليدية (محطة) ومدرجة في ذرات الهيدروجين السندات ثلاثية المركز (الجسر) من ذرات البورون.

إن وجود Boranianians مع وصلاتهم الثلاثة عبر الإلكترونين الثلاثة مع ذرات الهيدروجين "الزفاف" انتهكت المذهب الكنسي في التكافؤ. تحولت ذرة الهيدروجين، التي نظرت سابقا إلى عنصر أحادي المستوى القياسي، إلى نفس السندات مع ذرات البورون وأصبحت عنصرا قويا ثنائية التنسيق. وسعت أعمال Lilipsm U. لتفكيك هيكل Boraganov الأفكار حول الرابطة الكيميائية. تكرمت لجنة نوبل جائزة وليام نانا ليبوفسكي في الكيمياء لعام 1976 مع الصياغة "لدراسة هيكل بورانز (التهاب البوروجيدر)، وتوضيح مشاكل السندات الكيميائية).

MultiCenter الاتصالات الكيميائية

في عام 1951، تم استلام T.Kili و P.Poson بشكل غير متوقع مع توليف من DicyClopentadienyl مجمع جديد بالكامل من الحديد العضوي. الحصول على مجمع غير معروف في وقت مبكر فقط مركب بلوري أصفر - برتقالي من الحديد على الفور جذبت الانتباه.

E. FISHER و D. Yuilinson، بشكل مستقل عن بعضها البعض تثبيت هيكل المركب الجديد - توجد حلقتين من Cyclopentadienyl في موازية أو طبقات أو في شكل "ساندويتش" مع ذرة حديدية تقع بينها في الوسط (الشكل 8). تم اقتراح اسم "Ferrocene" من قبل R. Woodvord (أو بالأحرى، موظف في مجموعته D.Watch). إنه يعكس الوجود في مركب ذرة الحديد وعشرة ذرات الكربون (ZEHN - عشرة).

جميع السندات العشرة (C-FE) في جزيء الفاروسين هي ما يعادلها قيمة المسافة بين الهوية FE - C - 2.04 Å. جميع ذرات الكربون في جزيء الفاروسين تعادل هيكليا وكيميائيا، كل طول الاتصالات C-C 1.40 - 1.41 Å (للمقارنة، في Benzene C-C 1.39 Å طول الاتصالات). حدوث شل 36 إلكترونية حول ذرة الحديد.

في عام 1973، منح إرنست أوتو فيشر وجيفري ويلكنسون جائزة نوبل في الكيمياء مع الصياغة "للعمل المبتكرة، بشكل مستقل، في مجال عضوين العضوية، ما يسمى بمركبات ساندويتش." إن اندارب ليندكويست، عضو الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، في كلمته في عرض الحائز على الحائز، قال إن "اكتشاف وإثبات المبادئ الجديدة للعلاقات والهياكل المتاحة في مركبات شطيرة هي إنجاز كبير، والأهمية العملية من المستحيل حاليا التنبؤ ".

حصلت حاليا على مشتقات dicyclopentadienyl للعديد من المعادن. لدى مشتقات المعادن الانتقالية نفس البنية ونفس طبيعة التواصل باعتبارها الفاروسين. شكل Lantanioids ليس بنية ساندويتش، ولكن تصميم يشبه نجمة تهدئة ثلاثة [LA، CE، ذرات العلاقات العامة، وبالتالي تم إنشاؤها، وبالتالي فإن خمسة عشر اتصالات كيميائية مركزية.

قريبا، بعد الحصول على Ferrocene بواسطة Dibenzolch. وفقا لنفس المخطط، Dibenzestumolybdenum و Dibenzevalvanady]. في جميع روابط هذه الفئة، تعقد الذرات المعدنية حلقتين من ستة جوانب في كامل واحد. جميع العلاقات ال 12 من الكربون المعدني في هذه المركبات متطابقة.

يورانيوم اليورانيوم اليورانيين] توليفه أيضا، حيث تحافظ ذرة اليورانيوم على حلقتين الثامن. جميع العلاقات 16 من الكربون اليورانيوم في اليورانيتين متطابقة. يتم الحصول على URANIAN من خلال تفاعل UCL 4 مع مزيج من السيكلتوتاتاترين والبوتاسيوم في تتراهيدروفوران في ناقص 300 جيم.

أنواع رابط بسيطة (واحدة) من العلاقات في المركبات البيولوجية.

اتصال التساهمية. اتصالات متعددة. اتصال غير قطبي. الاتصالات القطبية.

إلكترونات التكافؤ. الهجين (الهجين) المداري. طول التواصل

الكلمات الدالة.

خصائص السندات الكيميائية في المركبات البيولوجية

عطري

محاضرة 1.

النظم المترافقة: Acyclic ودوري.

1. خصائص السندات الكيميائية في المركبات البيولوجية. تهجين ذرة الكربون الذرية.

2. تصنيف أنظمة الاقتران: Acyclic و Cyclic.

3 أنواع من الاقتران: π، π و π، ص

4. معايير استقرار أنظمة الاقتران - "طاقة الاقتران" "'' '' ''

5. أنظمة الاقتران ACYCLIC (غير دوري)، أنواع الاقتران. ممثلين كبيرين (الأحمق، الأحماض الكربوكسيلية غير المشبعة، فيتامين أ، كاروتين، الترويجة).

6. أنظمة الاقتران الدوري. المعايير العطرية. حكم Hyukkel. دور π-π-، π-ρ-ρ-ρ-ρ - تشكيل النظم العطرية.

7. المركبات العطرية للأساقط العطرية: (البنزين، النفثالين، أنثراسين، فينانترين، فينول، أنيلين، حمض البنزويك) - هيكل، تشكيل نظام عطري.

8. المركبات العطرية غير متجانسة (بيريدين، بيريميدين، بيرروليه، بورين، إيميدازول، فوران، ثيوفين) - هيكل، ملامح تشكيل نظام عطري. تهجين المدارات الإلكترونية من ذرة النيتروجين في تشكيل المركبات الخمسة وستة أعضاء في المركبات غير المتساءونة.

9. الأهمية الطبية والبيولوجية للمركبات الطبيعية التي تحتوي على أنظمة ربط الاقتران والعطرية.

المستوى الأولي للمعرفة لاستيعاب الموضوع (دورة كيمياء المدرسة):

التكوينات الإلكترونية للعناصر (الكربون والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والكبريتيال. هالوجينز)، مفهوم "، تهجين التوجه المداري والمكاني للعناصر مدارات من العناصر 2 فترات، أنواع السندات الكيميائية، ميزات تكوين التساهمية σ-and - - اتصالات، تغيير العناصر الإلكترونية للعناصر في الفترة والمجموعة، تصنيف ومبادئ التسمية المركبات العضوية.

يتم تشكيل الجزيئات العضوية من قبل العلاقات التساهميةوبعد تنشأ السندات التساهمية بين ذرتين النواة بسبب إجمالي إلكترونات الإلكترونات (المشتركة). هذه الطريقة تشير إلى آلية التبادل. شكل السندات غير القطبية والقطبية.

الاتصالات غير القطبية تتميز بتوزيع متماثل كثافة الإلكترون بين ذرتين تتصل بهذه العلاقة.

تتميز السندات القطبية بتوزيع غير متماثل (غير متساو) من كثافة الإلكترون، يحدث إزاحةها نحو ذرة أكثر إلكترونيا.

سلسلة الكهرباء (مخفضة)

أ) العناصر: f\u003e o\u003e n\u003e c1\u003e br\u003e i ~ ~ s\u003e c\u003e h

ب) ذرة الكربون: C (SP)\u003e C (SP 2)\u003e C (SP 3)

السندات التساهمية هي نوعان: سيغما (σ) و pi (π).

في الجزيئات العضوية من سيجما (σ)، يتم تشكيل الاتصالات بواسطة الإلكترونات الموجودة في المدارات الهجينة (الهجين)، وتقع كثافة الإلكترون بين الذرات على الخط التقليدي من ملزمتها.

π - يحدث الاتصال (PI-OWLS) عند تداخل اثنين من المدارات غير المذكورة. توجد المحاور الرئيسية منهم بالتوازي مع بعضها البعض وعمودي على الخط σ - المنافسة. مزيج من σ و π - يسمى سندات مزدوجة (متعددة)، يتكون من اثنين من أزواج من الإلكترونات. يتكون السندات الثلاثية من ثلاثة أزواج من الإلكترونات - واحد σ - واثنين من الوسائل. (في المركبات البيولوجية أمر نادرا للغاية).

σ - تتورط الاتصالات في تشكيل الهيكل العظمي للجزيء، فهي الرئيسية، و π - يمكن اعتبار الاتصالات بمثابة خصائص كيميائية خاصة إضافية ولكنها تحجيم.

1.2. تهجين ذرة الكربون الذرية 6 ثانية

التكوين الإلكتروني لحالة غير مذكورة من ذرة الكربون

يتم التعبير عنها من خلال توزيع الإلكترونات 1S 2 2S 2 2P 2.

في الوقت نفسه، في المركبات البيولوجية، كذلك، في معظم المواد غير العضوية، فإن ذرة الكربون لديها تكيف تساوي أربعة.

هناك انتقال واحد من إلكترونات 2S إلى المداري 2P المجاني. تحدث الدول المتحمسة للذرة الكربونية، مما يخلق إمكانية تشكيل ثلاث دول هجينة، معينة ك SP 3، مع SP 2، مع SP.

يحتوي المداري الهجين على خصائص مختلفة عن "Tidy'ys S، P، D- مدارات" وهي "خليط" "خليط" "اثنين أو أكثر من أنواع المدارات غير المذكورة غير المذكورة.

المدارات المختلطة هي غريبة على الذرات فقط في الجزيئات.

تم تقديم مفهوم التهجين في عام 1931. L.Poling، الحائز على جائزة نوبل،.

النظر في الموقع في مساحة المدارات المختلطة.

مع S P 3 - -----

في الحالة المثيرة، يتم تشكيل 4 مدارات هجينة معادلة. يتوافق ترتيب السندات مع اتجاه الزوايا المركزية في Tetrahedron الصحيحة، وقيمة الزاوية بين الاثنين أي اتصال هو 109 0 28،.

في الأشآمين ومشتقاتهم (الكحول، هالوجنز، أمينات) في جميع ذرات الكربون، تقع الأكسجين، النيتروجين في نفس رغبة SP 3. ذرة الكربون تشكل أربعة، الذرة النيتروجين ثلاثة، اثنين من الأكسجين التساهمية ذرة σ - الاتصالات. حول هذه الروابط هو دوران مجاني لأجزاء الجزيء بالنسبة لبعضها البعض.

في الحالة المثيرة ل SP 2، هناك ثلاث دراغي مضغوط هجين، الإلكترونات مرتبة عليها تشكل ثلاثة σ - الاتصالات، التي تقع في نفس الطائرة، الزاوية بين الاتصالات 120 0. غيثيد 2P - مدارات اثنين من ذرات SOS π بوب. عمودي على الطائرة التي يوجد بها σ - الاتصالات. تفاعل إلكترونات P موجود في هذه الحالة اسم "التداخل الجانبي" "" "" "" "" "" "" "" لا يسمح اتصال المتعدد بالتناوب المجاني لأجزاء الجزيء. يرافق الموضع الثابت لأجزاء الجزيء تكوين نموذجين نماذج إيزومرية هندسية يطلق عليه: CIS (CIS) - و Trans (Trans) - Isomers. (رابطة الدول المستقلة لات- بطريقة واحدة، عبر لات- عبر).

π -Svyaz.

الذرات المرتبطة بوند مزدوج هي في حالة من التهجين SP 2 و

حاضرون في Alkens، المركبات العطرية، تشكل مجموعة الكربونيل

\u003e C \u003d O، Azomethine Group (Group Imino) -ch \u003d N-

مع SP 2 - ----

الصيغة الهيكلية يصور المركبات العضوية باستخدام هياكل لويس (يتم استبدال كل زوج من الإلكترونات بين الذرات باندفاعة)

C 2 H 6 CH 3 - CH 3 H H

1.3وبعد استقطاب الاتصالات التساهمية

تتميز التواصل القطبي التساهمية بالتوزيع غير المتكافئ كثافة الإلكترون. للإشارة إلى إزاحة كثافة الإلكترون، يتم استخدام صورتين تقليدية.

القطبي σ - الاتصالاتوبعد يشار إلى إزاحة الكثافة الإلكترونية من قبل سهم على طول خط الاتصالات. يتم توجيه نهاية السهم نحو ذرة أكثر إلكترونيا. تشير مظهر الرسوم الإيجابية والسلبية الجزئية إلى استخدام الرسالة 'B' '' دلتا '' 'مع علامة الشحن المطلوبة.

b + B - B + B + B - B + B-

الفصل 3 -\u003e س<- Н СН 3 - > C1 CH 3 -\u003e NN 2

ميثانول الكلوروميثين أمينوميثان (ميثيلامين)

القطبي π -svyaz.وبعد يتم الإشارة إلى إزاحة كثافة الإلكترون من قبل سهم نصف دائري (منحني) عبر الترابط PI أيضا نحو ذرة أكثر إلكترونيا. ()

b + B - B + B-

H 2 C \u003d OH 3 - C \u003d\u003d\u003d

الميثانال |

الفصل 3 propanone -2

1. السماح لنوع تهجين ذرات الكربون والأكسجين والنيتروجين في مزيج من A، B، V. اسم التركيبة، باستخدام قواعد تسمية IUPAC.

A. CH 3 -CH 2 - CH 2 - B. CH 2 \u003d Ch - CH 2 - CH \u003d O

VH 3 - N - C 2 H 5

2. جعل تدوين تميز اتجاه الاستقطاب BP اتصالات محددة بالاشتراك (أ - د)

A. Ch 3 - RR B. C 2 H 5 - على VN 3 -NN-C 2N 5

G. C 2 H 5 - الفصل \u003d O

أنواع رابط بسيطة (واحدة) من العلاقات في المركبات البيولوجية. - مفهوم والأنواع. تصنيف وميزات الفئة "أنواع الروابط البسيطة (واحدة) من الروابط في الاتصالات الحيوية." 2014، 2015.

بوند مزدوج العلاقة الإلكترونية التساهمية بين ذرتين مجاورة في الجزيء. D. S. يشار إليه عادة من قبل اثنين من السكتات الدماغية:\u003e C \u003d C<, >c \u003d n -،\u003e c \u003d o،\u003e c \u003d s، - n \u003d n -، - n \u003d o وغيرها. في الوقت نفسه، من المفهوم أن زوج واحد من الإلكترونات مع sP 2. أو sP.- الشكل المداري الهجين S- درجة مئوية (انظر تين. واحد )، التي تركز كثافة الإلكترون على طول المحور الداخلي؛ S- ° C يشبه اتصال بسيط. زوج آخر من الإلكترونات مع رديئة-Vubitals أشكال P- درجة مئوية، وكثافة الإلكترون التي تركز خارج المحور الداخلي. إذا في تشكيل D. S. الذرات الرابعة أو V مجموعات النظام الدوري، هذه الذرات والذرات المرتبطة بها تقع مباشرة في نفس الطائرة؛ زوايا التكافؤ 120 درجة. في حالة النظم غير المتماثلة، يكون الهيكل الجزيئي ممكنا. D. S. أقصر من اتصال بسيط ويتميز بحاجز الطاقة العالية للتناوب الداخلي؛ لذلك، فإن مواقف بدائل الذرات المرتبطة D.، ليست غير مكتملة، وهذا يسبب ظاهرة هندسية إيزوميريا. المركبات التي تحتوي على D. مع.، قادرة على ردود الفعل الانضمام. إذا D. S. متماثل إلكترونيا، يتم تنفيذ ردود الفعل على حد سواء عن طريق جذرية (بواسطة Hydraulica P-Force) وآليات أيون (بسبب العمل الاستقطابي للوسيط). إذا كانت الكهربيذر من الذرات المرتبطة D. S.، إلا أن عمليات البدائل المختلفة أو إذا كانت بدائل مختلفة، فست مستقطب تماما. المركبات التي تحتوي على القطبية D. S.، عرضة للتعلق على الآلية الأيونية: إلى دقيقة إلكترونيا D. S. يتم إرفاق الكواشف النواة بسهولة، وإلى الجهات المانحة للإلكترون D. S. - كهربي. اتجاه نزوح الإلكترونات أثناء استقطاب D. S. من المعتاد الإشارة إلى الأسهم في الصيغ، والرسوم الزائدة الناتجة - الرموز د - و د. +. هذا يسهل فهم الآليات الراديكالية وأيونات ردود فعل المرفقات:

في المركبات مع اثنين D. S.، مفصولة برابطة واحدة بسيطة، وهناك اقتران من الروابط P - وتشكيل سحابة واحدة من الإلكترونيات عشرة، والتي تتجلى عرضها على طول السلسلة بأكملها ( تين. 2. غادر). نتيجة مثل هذه الاقتران هي القدرة على ردود الفعل 1،4 مرفق:

إذا ثلاثة D. s. اشتعلت في دورة ستة أعضاء، ثم تصبح SEXTET P-Lectrons شائعة في الدورة بأكملها ويتم تشكيل نظام عطري ثابت نسبيا (انظر تين. 2، على اليمين). الانضمام إلى هذه المركبات مثل الكواشف الكهربائية والنووية أمر صعب للغاية. (أنظر أيضا الاتصالات الكيميائية. )