Τροφή

Απλοί (ενιαίες) τύποι δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις. Χημικές επικοινωνίες

Διπλή επικοινωνία

Ομοιοπολική σχέση τεσσάρων ηλεκτρονίων μεταξύ δύο γειτονικών ατόμων στο μόριο. Δ. Συνήθως υποδεικνύεται από δύο εγκεφαλικά επεισόδια:\u003e c \u003d c<, >C \u003d N ≈,\u003e C \u003d O,\u003e c \u003d s, ≈ n \u003d n ≈, ≈ n \u003d o, κλπ. Είναι κατανοητό ότι ένα ζευγάρι ηλεκτρόνια με SP2 ή SP - υβριδοποιημένη τροχιακή μορφή S-επικοινωνία (βλέπε Σύκο. ένας), της οποίας η πυκνότητα ηλεκτρονίων συμπυκνώνεται κατά μήκος του διετσωτικού άξονα. Το S-LINK είναι παρόμοιο με μια απλή σύνδεση. Ένα άλλο ζεύγος ηλεκτρονίων με ρ-τροχιακά σχηματίζει έναν δεσμό Ρ, η πυκνότητα ηλεκτρονίων του οποίου επικεντρώνεται εκτός του υπερωτομικού άξονα. Εάν στο σχηματισμό του Δ. S. ATOMS IV ή V Ομάδα συμμετέχουν Περιοδικό σύστημα, αυτά τα άτομα και τα άτομα που σχετίζονται με αυτά βρίσκονται απευθείας στο ίδιο επίπεδο. Ανελκυστήρες ίσο με 120╟. Στην περίπτωση ασύμμετρων συστημάτων, η μοριακή δομή είναι δυνατή. Δ. μικρότερη από μια απλή σύνδεση και χαρακτηρίζεται από ένα φραγμό υψηλής ενέργειας εσωτερικής περιστροφής. Επομένως, οι θέσεις των υποκαταστατών με άτομα που σχετίζονται με τον Δ. S., Naquative και αυτό καθορίζει το φαινόμενο του γεωμετρικού ισομερούς. Ενώσεις που περιέχουν D. με., Είναι ικανές αντιδράσεις προσχώρησης. Αν ο Δ. Ηλεκτρονικά συμμετρικά, οι αντιδράσεις διεξάγονται και οι δύο με ρίζες (με την ομομόλυση ρ-επικοινωνίας) όσο και με μηχανισμούς ιόντων (λόγω της πολωτικής δράσης του μέσου). Εάν η ηλεκτροενεργότητα των ατόμων που σχετίζονται με τον Δ. S., διάφορες ή εάν οι διάφοροι υποκαταστάτες συσχετίζονται μαζί τους, τότε ο Ρ-δεσμός είναι έντονα πολωμένος. Ενώσεις που περιέχουν πολική Δ. S., επιρρεπή σε προσάρτηση μέσω του ιοντικού μηχανισμού: σε ηλεκτρονικά ακριβή Δ. S. Τα πυρηνόφιλα αντιδραστήρια συνδέονται εύκολα και στον δότη ηλεκτρονίων Δ. S. ≈ ηλεκτρόφιλο. Την κατεύθυνση της μετατόπισης των ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια της πόλωσης του Δ. Είναι συνηθισμένο να υποδεικνύετε τα βέλη στους τύπους, και τις προκύπτουσες περίσσεια επιβαρύνσεων ≈ σύμβολα ΡΕ- και ΡΕ.+. Αυτό διευκολύνει την κατανόηση των ριζοσπαστικών και ιόντων μηχανισμών αντιδράσεων προσάρτησης:

Σε ενώσεις με δύο D. S., διαχωρίζονται από έναν απλό δεσμό, υπάρχει μια αντιστοίχιση ρ-συνδέσεων και ο σχηματισμός ενός ενιαίου σύννεφου Ρ-ηλεκτρονίων, η κατανομότητα της οποίας εκδηλώνεται σε ολόκληρη την αλυσίδα ( Σύκο. 2.αριστερά). Η συνέπεια μιας τέτοιας σύζευξης είναι η δυνατότητα αντιδράσεων 1,4-συνημμένου:

Εάν τρεις Δ. S. Συμπυκνωμένο σε έναν έξι-μελή κύκλο, η σεξέτα των Ρ-ηλεκτρόνια γίνεται κοινή για ολόκληρο τον κύκλο και σχηματίζεται ένα σχετικά σταθερό αρωματικό σύστημα (βλ Σύκο. 2,στα δεξιά). Η προσχώρηση σε τέτοιες ενώσεις όπως ηλεκτρικά και πυρηνόφιλα αντιδραστήρια είναι ενεργά δύσκολη. (Βλέπε επίσης χημική επικοινωνία.)

Γ. Α. Sokolsky.

Wikipedia

Διπλός δεσμός (τιμές)

Διπλή επικοινωνία:

  • Διπλός δεσμός - χημικός δεσμός μεταξύ δύο ατόμων που σχηματίζονται από δύο ζεύγη ηλεκτρονίων. Ιδιωτική περίπτωση πολλαπλή άγγιγμα.
  • Διπλή σύνδεση (διπλή σύνδεση) - η ίδια με Διπλό μήνυμα, Ψυχολογική έννοια στη θεωρία της σχιζοφρένειας Γρηγορίου Beatson.

Διπλή επικοινωνία

Διπλή επικοινωνία - Ο ομοιοπολικός δεσμός μεταξύ των δύο ατόμων στο μόριο μέσω δύο γενικών ηλεκτρονικών ζεύγων. Η δομή διπλού δεσμού αντανακλάται στη θεωρία των σχέσεων σθένος. Σε αυτή τη θεωρία, πιστεύεται ότι ο διπλός δεσμός σχηματίζεται από έναν συνδυασμό Sigma- (Σχήμα 1) και PI- (Σχήμα 2).

Στο συμπόσιο στο θεωρητικό Οργανική χημεία (Λονδίνο, Σεπτέμβριος 1958) Παρουσιάστηκε η έκθεση του L. Polying, δύο φορές το βραβείο βραβείων Νόμπελ. Η έκθεση της Pauling ήταν αφιερωμένη στη φύση του διπλού δεσμού. Ένας νέος τρόπος περιγραφής των διπλών δεσμών προτάθηκε ως συνδυασμός δύο πανομοιότυπων καμπυλωμένων δεσμών.

Μια περιγραφή μιας διπλής και τριπλή σχέσης με τη βοήθεια της παρουσίασης των καμπυλωμένων συνδέσμων εξηγεί εντυπωσιακά ορισμένες από τις ιδιότητές τους. Έτσι, εάν πολλαπλά δεσμοί έχουν μια μορφή τόξου 1,54 Α (το μήκος του άνθρακα άνθρακα-άνθρακα (απλό μήκος δεσμών) και η αρχική τους κατεύθυνση συμπίπτει με το τετραεδρικό, τότε το υπολογισμένο μήκος τους είναι ίσο με 1,32 Α για διπλό δεσμό και 1,18 Α για τριπλά, τι καλό αντιστοιχεί σε πειραματικές τιμές 1,33 και 1,20 Α. »

Περαιτέρω ανάπτυξη ιδεών σχετικά με την ηλεκτροστατική απώλεια των ηλεκτρονίων λήφθηκε στη θεωρία της απώλειας των ηλεκτρονικών ζευγαριών r.gillespi.

Χημικές επικοινωνίες - Αυτές είναι η αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων και ο ατομικός πυρήνας ενός σωματιδίου (ατόμου, ιόντων, μορίων κλπ.) Με ηλεκτρόνια και τον ατομικό πυρήνα ενός άλλου σωματιδίου, κρατώντας αυτά τα σωματίδια σε μια σταθερή ή μεταστατική χημική ένωση. Μια σύγχρονη περιγραφή του χημικού δεσμού πραγματοποιείται με βάση την κβαντική μηχανική. Τα κύρια χαρακτηριστικά του χημικού δεσμού - αντοχή, μήκος, πολικότητα.

Τύποι επικοινωνίας

  1. Χημικές Επικοινωνίες One-Electron
  2. Μεταλλική επικοινωνία
  3. Ομοιοπολική επικοινωνία
  4. Επικοινωνία ιόντων
  5. Van der waalsov
  6. Επικοινωνίες υδρογόνου
  7. Δύο-ηλεκτρόνια τριών κεντρικών χημικών

Απλούστερη μοναδική ομοιοπολική χημική ουσία

Ο απλούστερος χημικός δεσμός ενός ηλεκτρονίου δημιουργείται από ένα μόνο ηλεκτρόνιο. Αποδεικνύεται ότι ένα ηλεκτρόνιο είναι σε θέση να κρατήσει δύο θετικά φορτισμένα ιόντα σε ένα ενιαίο σύνολο. Σε μία ηλεκτρονική σύνδεση, οι δυνάμεις Coulomb της απόρριψης των θετικά φορτισμένων σωματιδίων αντισταθμίζονται από τις δυνάμεις του Coulomb της έλξης αυτών των σωματιδίων σε ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο. Το ηλεκτρόνιο ηλεκτρόνιο γίνεται κοινό σε δύο πυρήνες μορίων.

Παραδείγματα τέτοιος Χημικές ενώσεις είναι μοριακά ιόντα: Η2+, Li2 +, Na2+, K2 +, RB 2+, Cs 2+

Ενιαία ομοιοπολική επικοινωνία



Ο μοναδικός ομοιοπολικός χημικός δεσμός δημιουργείται από το ηλεκτρονικό ζεύγος δέσμευσης. Σε όλες τις υπάρχουσες θεωρίες (θεωρία των σχέσεων σθένους, η θεωρία των μοριακών τροχιών, η θεωρία της απώλειας των ηλεκτρονικών ζευγαριών Valence, το χημικό μοντέλο Borovskoye) Ηλεκτρονική παράσταση Βρίσκεται στο χώρο μεταξύ των ατόμων του μορίου. Υπάρχουν πολικοί και μη πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί.

Ο μη πολικός ομοιοπολικός δεσμός λαμβάνει χώρα σε μόρια διοξειδίου του homo-ενοικιαστών στα οποία η δέσμευση ηλεκτρονίωνΕίμαι ατμός ίση με τους δύο πυρήνες του μοριακού συστήματος.

Η απόσταση D μεταξύ ατομικών πυρήνων μπορεί να θεωρηθεί ως το άθροισμα των ομοιοπολικών ακτίνων των αντίστοιχων ατόμων.

Η απόσταση μεταξύ ατομικών πυρήνων σε ένα μόνο ομοιοπολικό δεσμό δύο ηλεκτρονίων είναι μικρότερο από μια παρόμοια απόσταση στον απλούστερο χημικό δεσμό ενός ηλεκτρονίου.

Πολλαπλοί ομοιοπολικοί δεσμοί

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί αντιπροσωπεύονται από ακόρεστες οργανικές ενώσεις που περιέχουν διπλά και τριπλά χημικά δεσμούς. Για να περιγράψει τη φύση των ακόρεστων ενώσεων, το l.poling εισάγει τις έννοιες των δεσμών Sigma και π-υβριδισμού Ατομικούς τροχούς.





Η υβριδοποίηση της ράβδου για δύο δευτερόλεπτα και δύο ηλεκτρόνια ρΗ αφήνεται να εξηγήσει την κατεύθυνση των χημικών δεσμών, ιδιαίτερα της τετραεδρικής διαμόρφωσης του μεθανίου. Για να εξηγηθεί η δομή του αιθυλενίου από τέσσερα ισοδύναμα ηλεκτρόνια SP3 του ατόμου άνθρακα, είναι απαραίτητο να αναγνωριστεί ένα ρ-ηλεκτρόνιο για τον σχηματισμό μιας πρόσθετης σύνδεσης που ονομάζεται π-επικοινωνία. Στην περίπτωση αυτή, οι τρεις που απομένουν SP2-υβριδικής τροχιακής περιοχής βρίσκονται σε ένα επίπεδο υπό γωνία 120 ° και σχηματίζουν βασικούς δεσμούς, για παράδειγμα, ένα επίπεδο μόριο αιθυλενίου.

Στην περίπτωση ενός μορίου ακετυλενίου σε υβριδισμό (με πολεμική), εμπλέκονται μόνο ένα S- και ένα ρ-τροχιακό, ενώ σχηματίζονται δύο SP-τροχιακά, που βρίσκονται υπό γωνία 180 ° και κατευθύνονται σε αντίθετες πλευρές. Δύο "καθαρά" άτομα »P-τροχιακού άνθρακα αλληλεπικαλύπτονται σε αλληλεπικαλιστικά επίπεδα, σχηματίζοντας δύο π-δεσμούς του γραμμικού μορίου ακετυλενίου.

Οι απόψεις του L. Poling αντανακλάται στο βιβλίο του "Η φύση των χημικών επικοινωνιών, για πολλά χρόνια που έγινε το γραφείο του χημικού του χημικού. Το 1954, ο L. Polying απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για τη Χημεία με τη διατύπωση "για τη μελέτη της φύσης του χημικού δεσμού και της αίτησής της για τη δομή της αντιπολίτευσης των σύνθετων ενώσεων".

Ωστόσο, η φυσική έννοια του επιλεκτικού υβριδισμού των ατομικών τροχών παρέμεινε ασαφής, ο υβριδισμός ήταν αλγεβρικός μετασχηματισμοί που δεν μπορούσαν να αποδοθούν η φυσική πραγματικότητα.

Ο Linus Paulong προσπάθησε να βελτιώσει την περιγραφή του χημικού δεσμού, εξαλείφοντας την εκλογικότητα του υβριδισμού του τροχιακού δεσμών στα μόρια των ακόρεστων ενώσεων και τη δημιουργία της θεωρίας του καμπυλωτού χημικού δεσμού. Στην έκθεσή του σχετικά με το συμπόσιο για τη θεωρητική οργανική χημεία αφιερωμένη στη μνήμη του Kekule (Λονδίνο, Σεπτέμβριο 1958), ο L. Pelating πρότεινε έναν νέο τρόπο να περιγράψει έναν διπλό δεσμό ως συνδυασμό δύο πανομοιότυπων καμπυλωμένων χημικών ομολόγων και τριπλών δεσμών - τρία Καμπύλες χημικών δεσμών. Για το θέμα αυτό

Το Συμπόσιο L. Πολιτική υποστήριξη με όλους τους κατηγορηματικούς:

Μπορεί να υπάρχουν χημικοί, πιστεύοντας ότι μια εξαιρετικά σημαντική καινοτομία ... μια περιγραφή σ, Π- Περιγραφές για διπλά ή τριπλά συστήματα σύζευξης και συζυγούς αντί για μια περιγραφή με τη βοήθεια καμπυλωμένων δεσμών. Υποστηρίζω ότι το Σ, Π-Περιγραφή είναι λιγότερο ικανοποιητική από την περιγραφή με τη βοήθεια καμπύλων συνδέσμων, ότι αυτή η καινοτομία περνά μόνο και σύντομα θα απορρίψει.

ΣΕ Νέα θεωρία Το Polneg Όλα τα ηλεκτρόνια δέσμευσης έγιναν ισοδύναμα και ισοδύναμα από τη γραμμή που συνδέει τον πυρήνα του μορίου. Η θεωρία του καμπυλωτού χημικού δεσμού του POLNEG έλαβε υπόψη τη στατιστική ερμηνεία της λειτουργίας κύματος του M. Born, της ηλεκτρονικής συσχέτισης των ηλεκτροδίων Coulomb. Η φυσική αίσθηση εμφανίστηκε - η φύση του χημικού δεσμού προσδιορίζεται πλήρως από την ηλεκτρική αλληλεπίδραση των πυρήνων και των ηλεκτρονίων. Όσο μεγαλύτερα τα ηλεκτρόνια δέσμευσης, όσο μικρότερη είναι η διάμεση απόσταση και ο ισχυρότερος χημικός δεσμός μεταξύ των ατόμων άνθρακα.


Τρεις κεντρικές χημικές επικοινωνίες

Η περαιτέρω ανάπτυξη των ιδεών για τον χημικό δεσμό έδωσε την αμερικανική φυσικοχημεία του U. Lipskomb, η οποία ανέπτυξε τη θεωρία των δύο ηλεκτρονικών τριών κεντρικών δεσμών και τοπολογικής θεωρίας, επιτρέποντας τη δομή κάποιων από μερικά υδρίδια βόριο (Boronovodov).

Η ηλεκτρονική ατμός σε τρεις κεντρικούς χημικούς δεσούς καθίσταται κοινός σε τρία πυρηνικά άτομα. Στον απλούστερο εκπρόσωπο του τριτλωμένου χημικού δεσμού - το μοριακό ιόν υδρογόνου H3 + το ηλεκτρονικό ζεύγος κρατά τρία πρωτόνια σε ολόκληρο το σύνολο.

Τέσσερις απλές ομοιοπολικές λειτουργίες λειτουργούν στο μόριο κατάδυσης Επικοινωνία B-H και δύο τριών κεντρικών συνδέσεων δύο ηλεκτρονίων. Η απόσταση μεταξύ ταυτότητας σε έναν απλό ομοιοπολικό δεσμό είναι 1,19 Α, ενώ η παρόμοια απόσταση στο τριών κέντρων Β-Η-Β είναι 1,31 Α. Η γωνία του τριών κέντρων BHB (φ) είναι 830. Ο συνδυασμός δύο τριών κεντρικών δεσμών στο μόριο του Dieboy επιτρέπει στον πυρήνα των ατόμων βορίου σε απόσταση DB-B \u003d 2 · 1.31 · SIN φ / 2 \u003d 1.736 ΕΝΑ. Ο πυρήνας των ατόμων που συνδέει το υδρογόνο απομακρύνονται από το επίπεδο στο οποίο βρίσκονται τέσσερις απλούς ομοιοπολικοί δεσμοί, σε απόσταση Η \u003d 1,31 · Cos φ / 2 \u003d 0,981 Α.

Τρεις κεντρικές συνδέσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν όχι μόνο στο τρίγωνο των δύο ατόμων βορίου και ενός ατόμου υδρογόνου, αλλά και μεταξύ των τριών ατόμων βορίου, για παράδειγμα, στο πλαίσιο BOROCHEDORS (PENTABORAN - B 5H 9, Δεκέμβριος - Β 10 Η4, κ.λπ. .). Σε αυτές τις δομές υπάρχουν συμβατικοί (τερματικοί) και περιλαμβάνονται στα άτομα με τρία κεντρικά δεσμό (γεφύρωση) και τα τρίγωνα από άτομα βορίου.

Η ύπαρξη βορανίων με τις δύο ηλεκτρονικές συνδέσεις τριών κεντρικών τους με τα "νυφικά" άτομα υδρογόνου παραβίασαν το κανονικό δόγμα του σθένους. Το άτομο υδρογόνου, ο οποίος προηγουμένως θεωρήθηκε ένα τυποποιημένο μονοσθενές στοιχείο, αποδείχθηκε ότι σχετίζεται με τους ίδιους δεσμούς με δύο άτομα βορίου και έγινε ένα τυπικά δισθενές στοιχείο. Τα έργα του U. Lilipsm να αποκρυπτογραφήσουν τη δομή του Boraganov επεκτάθηκαν τις ιδέες για τον χημικό δεσμό. Η επιτροπή Νόμπελ τιμάμε το βραβείο William Nanna Lipovsky στη χημεία για το 1976 με τη διατύπωση "για τη μελέτη της δομής των Boranes (Borogidritis), διευκρινίζοντας τα προβλήματα των χημικών ομολόγων).

Πολυετείς Χημικές Επικοινωνίες

Το 1951, T.Kili και P.Poson απροσδόκητα με μια σύνθεση δικυκλοπενταδενύλου έλαβε μια εντελώς νέα σιδερένια-οργανική ένωση. Η απόκτηση άγνωστης προηγουμένως μοναχού αποκλειστικά κίτρινη-πορτοκαλί κρυσταλλική ένωση σιδήρου προσέλκυσε αμέσως προσοχή.



Ε. Fisher και D. Yuilinson, ανεξάρτητα ο ένας στον άλλο εγκατέστησε τη δομή της νέας ένωσης - δύο δακτύλιοι κυκλοπενταδιενύλιο βρίσκονται παράλληλα, στρώματα ή με τη μορφή ενός "σάντουιτς" με ένα άτομο σιδήρου που βρίσκεται μεταξύ τους στο κέντρο (Εικ. 8). Το όνομα "Ferrocene" προτάθηκε από τον R. Woodvord (ή μάλλον έναν υπάλληλο της ομάδας του D.Tatch). Αντικατοπτρίζει την παρουσία στην ένωση του ατόμου σιδήρου και δέκα ατόμων άνθρακα (Zehn - δέκα).

Και οι δέκα δεσμοί (C-Fe) στο μόριο σιδήρου είναι ισοδύναμες, η τιμή της εξ αποστάσεως ταυτότητας Fe - C - 2.04 Α. Όλα τα άτομα άνθρακα στο μόριο Ferrocene είναι δομικά και χημικά ισοδύναμα, κάθε μήκος c-C επικοινωνία 1.40 - 1.41 Α (για σύγκριση, σε μήκος επικοινωνίας βενζολίου C-C 1.39 å). Ένα 36-ηλεκτρονικό κέλυφος εμφανίζεται γύρω από το άτομο σιδήρου.

Το 1973, ο Ernst Otto Fisher και ο Jeffrey Wilkinson απονεμήθηκαν το βραβείο Νόμπελ στη χημεία με τη διατύπωση "για την καινοτόμο, ανεξάρτητα εργασία, στον τομέα των οργανομεταλλικών, λεγόμενων ενώσεων σάντουιτς". Ο Lindarb Lindquist, μέλος της Σουηδικής Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών, στην ομιλία του στην παρουσίαση των ατόμων, δήλωσε ότι «η ανακάλυψη και η απόδειξη των νέων αρχών των σχέσεων και των δομών που διατίθενται σε ενώσεις σάντουιτς αποτελούν σημαντικό επίτευγμα, την πρακτική σημασία από τα οποία είναι σήμερα αδύνατο να προβλεφθεί. "

Που λαμβάνουν επί του παρόντος τα παράγωγα δικυκλοπενταιενενυλίου πολλών μετάλλων. Τα παράγωγα μετάπτωσης μετάλλων έχουν την ίδια δομή και την ίδια φύση της επικοινωνίας με το σιδηροκένιο. Το Lantanoids σχηματίζεται ως δομή σάντουιτς, αλλά δημιουργείται ένας σχεδιασμός που μοιάζει με ένα αστέρι τριών σφαιρών [LA, CE, PR, συνεπώς δημιουργείται, επομένως δεκαπέντε επικεντρωμένες χημικές επικοινωνίες.

Σύντομα, μετά από το σιδηροκένιο από το Dibenzolch. Σύμφωνα με το ίδιο σχήμα, Dibenzestumybdenum και Dibenzevalvanady]. Σε όλες τις συνδέσεις αυτής της κατηγορίας, τα μεταλλικά άτομα κρατούν δύο δαχτυλίδια έξι όψεων σε ένα ενιαίο σύνολο. Και οι 12 δεσμοί μεταλλικού άνθρακα σε αυτές τις ενώσεις είναι πανομοιότυπες.

Ο ουρανικός [δις (Cyclooktateten) ουράνιο] συντίθεται επίσης, στην οποία το άτομο ουρανίου διατηρεί δύο όγδοους δακτυλίους. Και οι 16 δεσμοί ουρανίου-άνθρακας στο ουρανιάνιο είναι πανομοιότυπα. Ο ουρανός λαμβάνεται με την αλληλεπίδραση της UCL 4 με ένα μείγμα κυκοδαστιδίων και καλίου σε τετραϋδροφουράνιο με μείον 300 C.

Απλοί (ενιαίες) τύποι δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις.

Όνομα παραμέτρου αξία
Θέμα του άρθρου: Απλοί (ενιαίες) τύποι δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις.
Rubric (θεματική κατηγορία) Χημεία

Ομοιοπολική σύνδεση. Πολλαπλή επικοινωνία. Μη πολική σύνδεση. Πολική επικοινωνία.

Ηλεκτρόνια σθένους. Υβριδικό (υβριδοποιημένο) τροχιακό. Επικοινωνία μήκους

Λέξεις-κλειδιά.

Χαρακτηριστικά χημικών δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις

Αρωματικός

Διάλεξη 1.

Συζευγμένα συστήματα: ακυκλικό και κυκλικό.

1. Χαρακτηριστικά χημικών δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις. Υβριδοποίηση του τροχιακού άνθρακα του άνθρακα.

2. Ταξινόμηση συζευγμένων συστημάτων: ακυκλικό και κυκλικό.

3 Τύποι αντιστοίχισης: Π, Π και Π, Ρ

4. Κριτήρια της σταθερότητας των συζευγμένων συστημάτων - «Ενέργεια της σύζευξης» »'' '' '' '' ''

5. Ακυκλικά (μη-κυκλικά) συστήματα συζυγούς, τύποι αντιστοίχισης. Σημαντικοί εκπρόσωποι (Αλδικοί, ακόρεστα καρβοξυλικά οξέα, βιταμίνη Α, καροτίνη, δικαιοπώληση).

6. Κυκλικά συστήματα συζυγούς. Αρωματικά κριτήρια. Ο κανόνας του Hyukkel. Ο ρόλος της σύζευξης Π-Π-, Π-Ρ στο σχηματισμό αρωματικών συστημάτων.

7. Careciclic αρωματικές ενώσεις: (βενζόλιο, ναφθαλίνιο, ανθρακένιο, φαιναντρένιο, φαινόλη, ανιλίνη, βενζοϊκό οξύ) - δομή, σχηματισμός ενός αρωματικού συστήματος.

8. Ετεροκυκλικές αρωματικές ενώσεις (πυριδίνη, πυριμιδίνη, πυρρολέτες, σειρίνη, ιμιδαζόλιο, φουράνιο, θειοφαιενάδα) - δομή, χαρακτηριστικά του σχηματισμού ενός αρωματικού συστήματος. Υβριδισμός ηλεκτρονικών τροχιακών ατόμων αζώτου στο σχηματισμό πέντε και εξαμελημιών ετεροαρωματικών ενώσεων.

9. Η ιατρική και βιολογική σημασία των φυσικών ενώσεων που περιέχουν συζευγμένα συστήματα συγκόλλησης και αρωματικά.

Το αρχικό επίπεδο γνώσης για την αφομοίωση του θέματος (μαθητής σχολικής χημείας):

Ηλεκτρονικές διαμορφώσεις στοιχείων (άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο, υδρογόνο, θειτικό. Αλογόνο), έννοια'Orbital '', υβριδοποίηση τροχιακού και χωρικού προσανατολισμού στοιχείων τροχιά στοιχείων 2 περιόδους, τύποι χημικών δεσμών, χαρακτηριστικά του σχηματισμού ομοιοπολικών Σ-και π - συνδέσεις, αλλαγή στοιχείων ηλεκτρονερενικότητας στην περίοδο και μια ομάδα, ταξινόμηση και αρχές της ονοματολογίας των οργανικών ενώσεων.

Τα οργανικά μόρια σχηματίζονται από Ομοιοπολικούς δεσμούς. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί προκύπτουν μεταξύ των δύο ατόμων πυρήνων λόγω του συνολικού (κοινού) ζεύγους ηλεκτρονίων. Αυτή η μέθοδος αναφέρεται στον μηχανισμό ανταλλαγής. Σχηματίστηκαν μη πολικά και πολικά ομόλογα.

Μη πολικές συνδέσεις Που χαρακτηρίζεται από μια συμμετρική κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ατόμων, που συνδέεται αυτή η σχέση.

Τα πολικά ομόλογα χαρακτηρίζονται από ασύμμετρη (ανώμαλη) κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων, η μετατόπιση του συμβαίνει προς ένα πιο ηλεκτροεγκεφαλικό άτομο.

Σειρά ηλεκτρικής ενέργειας (μειωμένη)

Α) Στοιχεία: f\u003e o\u003e n\u003e c1\u003e br\u003e i ~~ s\u003e c\u003e h

Β) Atom άνθρακα: C (SP)\u003e C (SP 2)\u003e C (SP 3)

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι δύο τύποι: Sigma (Σ) και PI (π).

Σε οργανικά μόρια Sigma (Σ), οι επικοινωνίες σχηματίζονται με ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε υβριδικά (υβριδοποιημένα) τροχιακά, η πυκνότητα ηλεκτρονίων βρίσκεται μεταξύ των ατόμων στη συμβατική γραμμή της δέσμευσης τους.

Π - Σύνδεση (PI-κουκουβάγια) εμφανίζονται κατά την επικάλυψη δύο μη αναφερόμενων P-Orbitors. Οι κύριοι άξονες αυτών βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους και κάθετα προς τη γραμμή Σ-ανταγωνισμού. Ο συνδυασμός Σ και π - δεσμών ονομάζεται διπλή (πολλαπλή) σύνδεση, αποτελείται από δύο ζεύγη ηλεκτρονίων. Ο τριπλός δεσμός αποτελείται από τρία ζεύγη ηλεκτρονίων - ένα σ - και δύο π-μέσο. (Σε βιοοργανικές ενώσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες).

σ - οι επικοινωνίες εμπλέκονται στο σχηματισμό του σκελετού του μορίου, είναι το κύριο, και π - Οι επικοινωνίες μπορούν να θεωρηθούν ως πρόσθετες, αλλά μεγέθους ειδικές χημικές ιδιότητες.

1.2. Υβριδισμός του τροχιακού άνθρακα Atom 6 S

Ηλεκτρονική διαμόρφωση μιας εξερχόμενης κατάστασης Atom άνθρακα

Εκφράζεται από την κατανομή των ηλεκτρονίων 1S 2 2S 2 2p 2.

Ταυτόχρονα, σε βιοοργανικές ενώσεις, καθώς και στις περισσότερες ανόργανες ουσίες, το άτομο άνθρακα έχει σθένος ίση με τέσσερα.

Υπάρχει μια μετάβαση από ένα από τα ηλεκτρόνια 2 δευτερόλεπτα στην ελεύθερη τροχιά 2p. Οι διεγερμένες καταστάσεις του ατόμου άνθρακα εμφανίζονται, δημιουργώντας τη δυνατότητα διαμόρφωσης τριών υβριδικών καταστάσεων, που ορίζονται ως SP 3, με SP 2, με SP.

Το υβριδικό τροχιακό έχει χαρακτηριστικά που είναι διαφορετικά από τα «τακτοποιημένα», τα ρ, τα D-τροχιακά και είναι «μείγμα» δύο ή περισσότερους τύπους μη αναφερόμενων τροχιακών.

Τα υβριδικά τροχιά είναι ιδιόμορφα σε άτομα μόνο σε μόρια.

Η έννοια της υβριδοποίησης εισήχθη το 1931. L.Poling, Laureate του βραβείου Νόμπελ,.

Εξετάστε τη θέση στο χώρο των υβριδικών τροχών.

Με το s p 3 --- ----

Στην ενθουσιασμένη κατάσταση, σχηματίζονται 4 ισοδύναμες υβριδικές καμπίνες. Η διάταξη των δεσμών αντιστοιχεί στην κατεύθυνση των κεντρικών γωνιών της σωστής τετραεδρόν, η τιμή της γωνίας μεταξύ των δύο οποιωνδήποτε συνδέσεων είναι 109 0 28 ,.

Στα αλκάνες και τα παράγωγά τους (αλκοόλες, αλογόνες, αμίνες) σε όλα τα άτομα άνθρακα, το οξυγόνο, το άζωτο βρίσκονται στην ίδια υβριδική επιθυμία SP3. Ένα άτομο άνθρακα σχηματίζει τέσσερα, το άτομο αζώτου τρία, δύο ομοιοπολικά ατόμου οξυγόνου σ - Επικοινωνία. Γύρω από αυτούς τους συνδέσμους είναι πιθανή ελεύθερη περιστροφή των τμημάτων του μορίου σε σχέση μεταξύ τους.

Στο ενθουσιασμένο State SP 2, υπάρχουν τρία ισοδύναμα υβριδικά τροχιακά, τα ηλεκτρόνια διατεταγμένα σε αυτά σχηματίζουν τρία σ - Επικοινωνίες, οι οποίες βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, η γωνία μεταξύ συνδέσεων 120 0. Ungbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbobed 2p - Orbitors δύο ατόμων SOS π - Είναι κάθετο στο επίπεδο στο οποίο υπάρχουν σ - Επικοινωνία. Η αλληλεπίδραση των P-ηλεκτρόνια βρίσκεται στην προκειμένη περίπτωση το όνομα "πλευρικής επικάλυψης" '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ' Μια πολλαπλή σύνδεση δεν επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή των τμημάτων του μορίου. Η σταθερή θέση των τμημάτων του μορίου συνοδεύεται από τον σχηματισμό δύο γεωμετρικών ισομερών μορφών που ονομάζονται: CIS (CIS) - και trans (trans) - ισομερή. (cis lat- ένας τρόπος, trans lat- μέσω).

π -Svyaz.

Τα άτομα που σχετίζονται με το διπλό δεσμό βρίσκονται σε κατάσταση υβριδισμού SP 2 και

υπάρχουν σε αλκάνους, αρωματικές ενώσεις, σχηματίζουν μια ομάδα καρβονυλίου

\u003e C \u003d O, Azomethine Group (IMino Group) -CH \u003d N-

Με το SP 2 --- ----

Δομικός τύπος Οι οργανικές ενώσεις απεικονίζονται χρησιμοποιώντας δομές Lewis (κάθε ζεύγος ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων αντικαθίσταται από μια παύλα)

C 2 H6 CH 3 - CH3HH H

1.3. Πόλη ομοιοπολικών συνδέσεων

Η ομοιοπολική πολική επικοινωνία χαρακτηρίζεται από ανώμαλη κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων. Για να ανατρέξετε στην κατεύθυνση της μετατόπισης της πυκνότητας ηλεκτρονίων, χρησιμοποιούνται δύο συμβατικές εικόνες.

Polar Σ - Επικοινωνία. Η ηλεκτρονική πυκνότητα μετατόπιση σημειώνεται από ένα βέλος κατά μήκος της γραμμής επικοινωνίας. Το άκρο του βέλους κατευθύνεται προς το πιο ηλεκτροεγκεφαλικό άτομο. Η εμφάνιση μερικών θετικών και αρνητικών φορτίων υποδεικνύει χρησιμοποιώντας το γράμμα «B» '' 'Delta' '' με το επιθυμητό σήμα φόρτισης.

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

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

Μεθανόλη χλωρομεθάνιο αμινομεθάνιο (μεθυλαμίνη)

Polar Π -svyaz.. Η μετατόπιση της πυκνότητας ηλεκτρονίων υποδηλώνεται με ένα ημικυκλικό (καμπύλο) βέλος πάνω από τη δεσμοποίηση ΡΙ που κατευθύνεται επίσης προς το πιο ηλεκτροεγκεφαλικό άτομο. ()

b + B - B + B-

H2C \u003d OH 3 - C \u003d\u003d\u003d

Μεθτανικός |

CH 3 προπανόνης -2

1. Αφήστε τον τύπο υβριδισμού των ατόμων άνθρακα, το οξυγόνο, το άζωτο στον συνδυασμό του A, B, V. όνομα του συνδυασμού, χρησιμοποιώντας τους κανόνες ονοματολογίας IUPAC.

A. CH 3-CH 2 - B. CH2 \u003d CH - CH2 - CH \u003d O

VH 3 - N - S 2 H 5

2. Κάνετε τη σημείωση που χαρακτηρίζει την κατεύθυνση της πόλωσης της BP Συγκεκριμένες συνδέσεις Σε συνδυασμό (a - d)

Α. CH3 - RR B. C2H 5 - On VN 3 -NN-C 2N 5

Γ. C 2 H 5 - CH \u003d O

Απλοί (ενιαίες) τύποι δεσμών σε βιοοργανικές ενώσεις. - Έννοια και είδη. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας "Απλό (ενιαίο) τύπους συνδέσμων σε βιοοργανικές συνδέσεις". 2014, 2015.

Διπλός δεσμός Ομοιοπολική σχέση τεσσάρων ηλεκτρονίων μεταξύ δύο γειτονικών ατόμων στο μόριο. Δ. Συνήθως υποδεικνύεται από δύο εγκεφαλικά επεισόδια:\u003e c \u003d c<, >C \u003d n -,\u003e c \u003d o,\u003e c \u003d s, - n \u003d n -, - n \u003d o και άλλα. Την ίδια στιγμή κατανοηθεί ότι ένα ζευγάρι ηλεκτρόνια με sP 2. ή sp.- υβριδοποιημένη τροχιακή μορφή S-° C (βλ Σύκο. ένας ), της οποίας η πυκνότητα ηλεκτρονίων συμπυκνώνεται κατά μήκος του διετσωτικού άξονα. Ο S-° C είναι παρόμοιος με μια απλή σύνδεση. Ένα άλλο ζευγάρι ηλεκτρόνια με r-Evubitals σχηματίζει P- ° C, η πυκνότητα ηλεκτρονίων του οποίου επικεντρώνεται εκτός του διετμικού άξονα. Εάν στο σχηματισμό του Δ. S. Τα άτομα IV ή V ομάδες του περιοδικού συστήματος, αυτά τα άτομα και τα άτομα που σχετίζονται με αυτά βρίσκονται απευθείας στο ίδιο επίπεδο. Οι γωνίες σθένος είναι 120 °. Στην περίπτωση ασύμμετρων συστημάτων, η μοριακή δομή είναι δυνατή. Δ. μικρότερη από μια απλή σύνδεση και χαρακτηρίζεται από ένα φραγμό υψηλής ενέργειας εσωτερικής περιστροφής. Ως εκ τούτου, οι θέσεις των υποκαταστατών με άτομα που σχετίζονται με D., είναι συμβατεραστικά, και αυτό προκαλεί το φαινόμενο της γεωμετρικής Ισομερία. Ενώσεις που περιέχουν D. με., Είναι ικανές αντιδράσεις προσχώρησης. Αν ο Δ. Ηλεκτρονικά συμμετρικά, οι αντιδράσεις διεξάγονται τόσο με ρίζα (από υδραυλική δύναμη) όσο και με μηχανισμούς ιόντων (λόγω της πολωτικής δράσης του μέσου). Εάν η ηλεκτροενεργοποίηση των ατόμων που σχετίζονται με τον Δ. S., διάφορες ή εάν διαφέρουν οι υποκαταστάτες συσχετίζονται μαζί τους, τότε το p είναι πλήρως πολωμένο. Ενώσεις που περιέχουν πολική Δ. S., επιρρεπή σε προσάρτηση μέσω του ιοντικού μηχανισμού: σε ηλεκτρονικά ακριβή Δ. S. Τα πυρηνόφιλα αντιδραστήρια συνδέονται εύκολα και στον δότη ηλεκτρονίων Δ. S. - ηλεκτρόφιλο. Την κατεύθυνση της μετατόπισης των ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια της πόλωσης του Δ. Είναι συνηθισμένο να δείχνουν τα βέλη στους τύπους και τις προκύπτουσες υπερβολικές χρεώσεις - σύμβολα d - και ΡΕ. +. Αυτό διευκολύνει την κατανόηση των ριζοσπαστικών και ιόντων μηχανισμών αντιδράσεων προσάρτησης:

Σε ενώσεις με δύο D. S., διαχωρίζονται από έναν απλό δεσμό, υπάρχει μια σύζευξη Ρ - δεσμών και ο σχηματισμός ενός ενιαίου Ρ-υλοβεκρονικού νέφους, η ικανότητα της οποίας εκδηλώνεται σε ολόκληρη την αλυσίδα ( Σύκο. 2. αριστερά). Η συνέπεια μιας τέτοιας σύζευξης είναι η δυνατότητα αντιδράσεων 1,4-συνημμένου:

Εάν τρεις Δ. S. Που αλιεύονται σε έναν έξι-μελή κύκλο, τότε τα sextet p -electrons καθίστανται κοινά σε ολόκληρο τον κύκλο και σχηματίζεται ένα σχετικά σταθερό αρωματικό σύστημα (βλ Σύκο. 2, στα δεξιά). Η προσχώρηση σε τέτοιες ενώσεις όπως ηλεκτρικά και πυρηνόφιλα αντιδραστήρια είναι ενεργά δύσκολη. (Δείτε επίσης Χημικές επικοινωνίες. )