Kovalent obligatsiyalari ikki baravar va uch baravar asosiy obligatsiyalarni o'z ichiga olgan to'yinmagan organik birikmalardan iborat. To'yinmagan birikmalar tabiatini tavsiflash uchun, l.polyatsiya Sigma va P-Obligatsiyalar tushunchalarini, gibridizatsiya tushunchalarini joriy etadi atom orbitalari.

Ikki va ikki pH durridlash, elektron obligatsiyalar yo'nalishini, xususan, metanning metanining ko'rsatmalarini tushuntirishga imkon berdi. To'rtta ekvivalent sp3 ellen elektronin tarkibini tushuntirish uchun uglerod atomining elektron pochtasini aniqlash uchun P-Elektron aloqani shakllantirish uchun bitta P-elektronni aniqlash kerak. Bunday holda, qolgan uchta SP2-gibrid orbital 120 ° burchak ostida joylashgan va asosiy obligatsiyalar, masalan, etilen eligi eritekasi.

Atsetilen molekulasida (milya bilan), faqat bitta s-orbitallar mavjud bo'lib, ularda 180 ° burchak ostida joylashgan va qarama-qarshi tomonda joylashgan. Ikki "sof" P-orbitali uglerod atomlari o'zaro bog'liq bo'lgan samolyotlarda bir-biriga zid ravishda chiziqli insetilen molekulasini shakllantiradi.

L. Selingning qarashlari uning "kimyo aloqalari" kitobi bo'lgan ko'p yillar davomida kimyoviy aloqa tabiati aks etgan. 1954 yilda L. Chiroqi kimyo uchun "Kimyoviy obligatsiyalarning tabiati va uni murakkab birikmalarning muxolifat tuzilishi uchun ariza berish" uchun kimyo uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

Biroq, atom orbitalarini tanlab olishning jismoniy ma'nosi noma'lumligicha qolmadi, gibridizatsiya jismoniy voqelikka tegishli emasligi haqida algebriik o'zgarishlar bo'ldi.

Linus Paulgong to'yinmagan birikmalar molekulalarida orbitalizatsiya qilish va egilgan kimyoviy aloqaning nazariyasini yaratish va orbitalini duragalashning elektromasini yaxshilashga uringan. Kekurariy Kekuriy nomzodligi to'g'risidagi simpozium to'g'risidagi hisobotida (London, 1958 yil sentyabr), L. ikki tomonlama taqsimlangan kimyoviy obligatsiyalar va uch tomonlama aloqalar - uchtali rishtalar sifatida. egilgan kimyoviy obligatsiyalar. Bunda

simpozium L. Sanoat barcha toifaga kiritilgan:

Bu juda muhim innovatsiyalarga ishonishi mumkin bo'lgan kimyostlar bo'lishi mumkin, tog 'obligatsiyalari yordamida SHARECUECTIONAL yoki TARKIBI SHARTLARINING SFIK. Men bu innovatsiya faqat ushbu yangilik faqat o'tayotgan va tez orada ishdan bo'shatilganligi haqida bahslashaman.

Ichida yangi nazariya Polneg barcha bog'lovchi elektronlar molekulaning yadrosini bog'laydigan chiziqdan teng va ekvivalentga aylandi. Milnegning kimyoviy obligatsiyasining nazariyasi M. Tug'ilgan, Kulombning elektron korrelyatsiyasining statistik talqinini hisobga oldi. Jismoniy ma'noda paydo bo'ldi - kimyoviy obligatining tabiati nuklei va elektronlarning elektr o'zaro ta'siri bilan to'liq belgilanadi. Belurg'uniy masofani kichikroq va uglerod atomlari orasidagi kimyoviy aloqalar katta bo'lgan.

Uch markaz kimyoviy aloqa

Kimyoviy obligatsiyalar to'g'risidagi g'oyalarni yanada rivojlantirish, u ikki-elektron uch markazli aloqa va topologiya nazariyasi nazariyasini ishlab chiqdi, ular ikki-elektron uch markazli aloqa nazariyasini ishlab chiqdi.

Uch markaz aloqada bo'lgan elektron aloqada elektron relizlar uchta yadroviy atomlar uchun keng tarqalgan bo'ladi. Uch yo'naltirilgan kimyoviy aloqaning eng oddiy vakili - vodorod H3 ning molekulyulyar ioni + elektron juftligi uchta protonni butunlay ushlab turadi.

Sho'ng'in molekulaida to'rtta bitta kovalent funktsiyalari ishlaydi b-H aloqa va ikkita elektron uch markazli ulanishlar. Bir nechta kovalent rishtalarida shaxsiy shaxsiy masofada 1,19 Å, B-H-B 1,31 Å 1,31 Å. Uchta markaziy BHB (ph) ning burchagi 830 ni tashkil qiladi. Ikki uch markazli aloqalar kombinatsiyasi Boron atomining yadrosining db-b \u003d 2 · 2 \u003d 1.736 masofasida joylashgan. NI. Bog'lovchi vodorod atomlarining yadrosi to'rtta bitta kovalent aloqalarida joylashgan samolyotdan olib tashlanadi, masofadagi H \u003d,31 · 2 \u003d 0.98111.

Uchta markaz ulanishlari nafaqat ikkita Boron atomlari va bitta vodorod atomlarining uchburchagida, balki uchta borochshorlar (Pentaboran - B 5 H 1, Dekabr - B 10 H 4 va hk. .). Ushbu tuzilmalarda an'anaviy (terminal) mavjud va uchta markazli rishtalarga (ko'prikka) kiritilgan va Boron atomlaridan uchburchaklar kiradi.

"Bridaal" vodorod atomlari bilan ikki elektron uch yo'nalishli uch markazli ulanishlar bilan Boraniyaliklarning mavjudligi, vodorod atomlari kanonik ta'limotni buzdi. Ilgari standart monozit elementini ko'rib chiqqan vodorod atomi, ikkita borty atomlari bilan bir xil aloqalar bilan bog'liq bo'lib, rasmiy ravishda blimallantiruvchi elementga aylandi. U. Lillipsning asarlari Boraanov tuzilmasini ochish ishlari kimyoviy obligatsiyalar haqidagi g'oyalarni kengaytirdi. Nobel qo'mitasi kimyamning kimyo mukofotini 1976 yil uchun "Borogidrit" (Borogidrit) tahorati bilan kimyoviy obligatsiyalar muammolarini aniqlaydi.

Kimyoviy aloqa

1951 yilda, T.Kili va P.Poson kutilmaganda dikiklopentadil sintezi butunlay yangi temir-organik birikmani olishdi. Oldin noma'lum bo'lgan faqat barqaror sariq-to'q sariq rang aralashmalari darhol e'tiborni tortdi.

E. Fisher va D. Yuilinson, yangi birikmaning tuzilishini o'rnatdi - tsiklopentadilning ikkita uzuklari parallel, qatlamlarda yoki "sendvich" shaklida, ular o'rtasida ular orasida joylashgan temir atomida joylashgan (8-rasm). "Ferootin" nomi R. WoinbuGord (yoki aksincha, uning guruhi D.Watch guruhi) tomonidan taklif qilindi. Unda temir atomining aralashmasida va o'nta uglerod atomlari (zehn - o'n) aralashmasida mavjudligini aks ettiradi.

Ferroce molekuladagi barcha o'nta aloqalar (C-Fe) ekvivalent, shaxsiy masofali masofaning qiymati 2,04 Å. Ferootindagi barcha uglerod atomlari tarkibiy jihatdan va kimyoviy jihatdan tengdir, har bir uzunlik c-C aloqa 1.40 - 1,41 Å (taqqoslash uchun, benzen C-C 1 Å kombinati). 36 elektron qobiq temir atom atrofida uchraydi.

1973 yilda Ernst Oter Fisher va Jeffri Wilkinson "Sandometalycall" deb nomlangan organvich birikmalarida "mustaqil ishlayotgan innovatsion, mustaqil ish bilan" Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan. " Sildb Linkekin, Shvetsiya Qirollik Fanlar akademiyasining a'zosi, "Sendvich aralashmalarida mavjud bo'lgan munosabatlar va tuzilishlar va tuzilmalarning yangi tamoyillarining kashfiyoti va yangi tamoyillarning yangi printsiplari va isboti muhim yutuqdir", dedi. hozirda bu taxmin qilishning iloji yo'q. "

Hozirgi kunda ko'plab metallarning dikiklopentistial lideri olingan. O'tish metallarining derivativlari ferrok sifatida bir xil tuzilishga ega. Lantanoids emas sendvich tuzilishini, lekin shunga o'xshash uch-glaving yulduzi [LA, Idoralar, PR atomlar, binobarin yaratilgan, shuning uchun o'n besh kimyoviy aloqa markazli bir dizayn hosil qiladi.

Tez orada Dibenzolch tomonidan ferookolik olinganidan keyin. Xuddi shu sxema bo'yicha Dibenzestumybdu va Dibenzevalyvaniyaga ko'ra]. Ushbu sinfning barcha ulanishlarida metall atomlar ikkita olti tomonlama uzuklarni bitta butun holda ushlab turadi. Ushbu birikmalarda barcha 12 ta metall uglerod bir xil.

Uranni [BIS (siklokratteten) uran) shuningdek, uran atomi ikki sakkizinchi halqalarni saqlab qoladi. uraniatene uran-uglerod Barcha 16 aloqalar xil bo'ladi. Uraning UBL 4-ning o'zaro munosabati bilan, Tetraoktetetranen va Tetraokteturan aralashmasi bilan Minus 300 C ga teng.

Bioorganik birikmalarda oddiy (bitta) bog'lanish turlari.

Kovatent aloqasi. Bir nechta muloqot. Polar bo'lmagan aloqalar. Polar aloqasi.

Valend elektronlari. Gibrid (gibridlangan) orbital. Uzunlikdagi aloqa

Kalit so'zlar.

Bioorganik birikmalarda kimyoviy aloqalar xususiyatlari

Xushbo'y

1-ma'ruza.

Konjugal tizimlar: Axplic va tsiklik.

1. Bioorganik birikmalarda kimyoviy obligatsiyalarning xususiyatlari. Uglerod atom orbitalini gibridlash.

2. Muhriy tizimlarning tasnifi: Axplic va tsiklik.

3 turdagi juftlash: p, p va p, p

tuslamoq tizimlari barqarorligini 4. mezonlari - '' '' '' '' '' 'tenglashtirish energiya "

5. Acclic (tsiklik bo'lmagan) konjugatsiya tizimlari, juftlash turlari. Korpus vakillari (alkadalar, to'yinmagan karboksil kislotalari, A vitamini, karotin, libos)).

6. Tsiklik konjugae tizimlari. Aromatik mezonlar. GUUKLEL qoidasi. P-p-, p-r-r-konjuqalarning roli xushbo'y tizimlarni shakllantirishda.

7. Careciclic aromatik moddalar: (benzol, naftalin, antirasen, phenantrene, fenol, anilin, benzoik kislotasi) - tuzilishi, bir aromatik tizimini shakllantirish.

8. Heterotsikl aromik birikmalar (piridin, piridin, pirridin, pirridin, purin, Tiofen, Furan, Tiofen) - stromik tizimni shakllantirishning xususiyatlari. Azot atomining besh va olti kishilik heteroaromatik birikmalarni shakllantirishda gibridlash.

9. Mulkekislik tizimlari va aromatik bo'lgan tabiiy birikmalarning tibbiy va biologik ahamiyati.

Mavsimni assimilyatsiya qilish uchun boshlang'ich bilim darajasi (maktab kimyo kursi):

Elektron konfiguratsiyalar (uglerod, kislorod, azot, vodorod, oltingfitsial, elementlarning orbitalini ko'paytirish, kimyoviy obligatsiyalar turlari, kovalent shakllanishining xususiyatlari, σ-va π - ulanishlarni, Elektrmanfiylik davrida elementlari va bir guruh, tasnifi va organik birikmalar nomenklaturasi tamoyillari o'zgarishi.

Organik molekulalar tomonidan shakllanadi kovatli aloqa. Kovalent bilan bog'laydi tufayli elektronlar umumiy (umumiy) juftligiga ikki yadrolari atomlar orasida paydo bo'ladi. Ushbu usul birja mexanizmini anglatadi. Polar bo'lmagan va qutbli aloqalar shakllangan.

Polar bo'lmagan ulanishlar Ushbu munosabatlar bog'laydigan ikkita atom orasidagi elektron zichlikning nosimmetrik taqsimoti bilan ajralib turadi.

Polar obligatsiyalari elektron zichlikning assimetrik (notekis) taqsimlanishi bilan ajralib turadi, uning o'rniga boshqa elektron atom tomon yo'naladi.

Elektr seriyali (qisqartirilgan)

A) elementlar: f\u003e o\u003e n\u003e c1\u003e b\u003e i ~~ s\u003e c\u003e h

B) uglerod atomi: c (SP)\u003e C (SP 2)\u003e C (SP 3)

Sigma (σ) va Piy (π): Kovalent obligatsiyalar ikki xil bo'ladi.

Sigma (s) ning organik molekulalarida aloqa duragay (gibridlangan) orbitalarida joylashgan elektronlar tomonidan hosil bo'ladi, elektron zichlik ularning majburiy liniyasida atomlar o'rtasida joylashgan.

π - ikki non-zikr p-Orbital nizomiga muvofiq ulanish (Piy-Owls) sodir bo'ladi. Ularning asosiy o'qlari bir-birlariga parallel ravishda va satr chizig'iga perpendikulyar joylashgan. Sonlyatsiyalar bir funt bilan birgalikda (bir nechta) ulanish deb ataladi, ikki juft elektrondan iborat. Uch juft elektron arizalar uchta juft elektron tildan iborat - bir s dan bir va ikki vositadan iborat. (Bioorganik birikmalarda bu juda kam uchraydi).

σ - Aloqa molekulaning skeleti shakllanishiga bog'liq, ular asosiy va π - Aloqa qo'shimcha, ammo maxsus kimyoviy xususiyatlar sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

1.2. Orbital uglerod atomini gibridlash 6 s

Uglerod atomi so'raladigan holatning elektron konfiguratsiyasi

bu elektronlar 1S 2 2S 2 2P 2 taqsimlash orqali ifodalanadi.

Shu bilan birga, bioorganik birikmalarda, shuningdek, aksariyat inorganik moddalar, uglerod atomi to'rtga teng bo'lgan valyutaga teng.

2-chi elektronlardan birining bepul 2p orifiga o'tish mavjud. uglerod atomining xursand Shtatlari SP bilan, SP 2 SP 3 deb belgilangan uch gibrid davlatlar, shakllantirish imkoniyatini yaratish, sodir.

gibrid orbital »dan farq qiladi" tidy'ys S, R, D- Orbital va «aralashmasi» ning '' '', ikki yoki undan ortiq turdagi xususiyatlarga ega-non zikr orbital.

Gibrid orbitalar faqat molekulalarda atomlar uchun xosdir.

1931 yilda gibridizatsiya tushunchasi joriy etildi. L.Poling, Nobel mukofoti laureati laureati.

Gibrid orbitalar bo'shlig'idagi joyni ko'rib chiqing.

S p 3 --- - -

Hayajonlangan holatda, 4 ta gibrid orbitalar hosil bo'ladi. Obligatsiyalarni tartibga solish tetraedrining markaziy burchaklarining yo'nalishi bo'yicha tuzilgan, har qanday ulanishning ikki ulanish qiymati 109 08,.

Barcha uglerod atomlarida alkanlar va ularning hiyla-nayranglari, kislorod, azot bir xil gibrid SP 3 istakda joylashgan. Uglerod atomi to'rt, azot atomi uch, ikkita kavazli kislorod atomini hosil qiladi σ - Aloqa. Ushbu havolalar atrofida bir-birlariga nisbatan molekulaning qismlarini erkin almashtirish mumkin.

SP 2-da, uchta ekvivalent orbid orbidi bor, ularda uchta shaklda tashkil etilgan elektronlar σ - Bir xil tekislikda joylashgan aloqa, ulanishlar 120 0. Ikki SOS Atom shaklidagi 2p - orbitalari π -Ob. U erda tekislikka perpendikulyar bo'ladi σ - Aloqa. P-elektronlar o'zaro Bu holda nomi "lateral ketma-ket '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' 'bo'ladi Bir nechta ulanish molekulaning qismlarini erkin aylanishiga yo'l qo'ymaydi. - va TRANS (TRANS) - izotobi MDH (MDH): molekulasi qismlari muayyan holati deyiladi, ikki geometrik samolyot izomerik shakllarini shakllantirish bilan birga bo'ladi. (MDH loz- Bir yo'l, TR loz- orqali).

π -Svyaz.

Ikkita rishtalar bilan bog'liq atomlar gibridlash holatida

, Alkens, aromatik mavjud bo'lgan bir karbonil guruhi tashkil

\u003e C \u003d O, AZOMESINE GROUS (IMOINO GROUS) -Ch \u003d N-

SP 2 - --- -

Tarkibiy formulalar Organik birikmalar lyuis tuzilmalari yordamida tasvirlangan (atomlar o'rtasidagi har bir juft elektron bir juft juftlik bilan almashtiriladi)

C 2 h 6 ch 3 - Ch 3 H H

1.3. Kovalent birikmalarining qutblanishi

Kovalent qutbli aloqa elektron zichlikning notekis taqsimoti bilan ajralib turadi. Elektron zichlikning ofset yo'nalishi bo'yicha murojaat qilish uchun ikkita odatiy tasvirlar qo'llaniladi.

Polar mo - aloqa. Elektron zich joy almashish matbuot liniyasi bo'ylab o'q bilan belgilanadi. O'qning oxiri ko'proq elektron atomga yo'naltirilgan. Qisman ijobiy va salbiy narxlarning ko'rinishi "B" '' '' '' '' '' '' '' '' '

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

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

metanol xlorometan Aminometan (metylamin)

Polar p -svyaz.. Elektron elektron zichlikning ko'chishi PI-obligatsiyalar bo'yicha yarim doira (egri) o'qi bilan ham ko'proq elektron atomga yo'naltirilgan. ()

b + B - B + B-

H 2 C \u003d Oh 3 - c \u003d\u003d\u003d

metanal |

Ch 3 Proppane -2

1. Uglerod atomlarini, kislorod, azot turiga A, B, V. IUPAC nomenklaturasi qoidalaridan foydalanib, kombinatsiyani gibridlash turiga ruxsat bering.

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

Vh 3 - n - c 2 H 5

2. BP-ning qutblanishi yo'nalishini tavsiflovchi xabar qiling belgilangan ulanishlar Kombinatsiyada (A - d)

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

G. c 2 H 5 - Ch \u003d O

Bioorganik birikmalarda oddiy (bitta) bog'lanish turlari. - tushuncha va turlar. "Oddiy (bitta) bog'lovchi aloqa turlari Bioorganik ulanishlar» turkumining tasnifi va xususiyatlari. " 2014 yil 2014 yil.

Ikki tomonlama rishtalar Molekuladagi ikkita qo'shni atomlar o'rtasidagi to'rtta elektron munosabatlar kovatenti. D. S. Odatda ikki valentning zarbasi bilan ko'rsatilgan:\u003e C \u003d C<, >C \u003d n -,\u003e c \u003d s \u003d s \u003d n - n -, - n \u003d O va boshqalar. Shu bilan birga bitta juft elektron bir juft elektron shunda sP 2. yoki sP.- gibridlangan orbital shakl S ° C (qarang) anjir. biri ), uning elektron zichligi interermatik o'q bilan to'plangan; S ° C oddiy ulanishga o'xshaydi. Yana bir juft elektron r-Vaubitals p b ° C shakllarini, uning elektron zichligi interermatik o'qdan tashqariga yo'naltirilgan. Agar D. Sani shakllantirishda bo'lsa. Atomlar IV yoki V guruhlar davriy tizimning guruhlari, ular bilan bog'liq atomlar va atomlar to'g'ridan-to'g'ri bir xil tekislikda joylashgan; Valenm burchaklari 120 °. Asimmetrik tizimlar holatida molekulyar tuzilma iloji bor. D. S. oddiy ulanishdan qisqaroq va ichki aylanishning yuqori energiya to'sig'i bilan tavsiflanadi; Shuning uchun D. bilan bog'liq atomlar bilan bog'liq bo'lgan atomlarning pozitsiyalari etishmaydi va bu geometrik hodisa keltiradi isomeriya. D. bilan bo'lgan aralashmalar., A'zo bo'lishga qodir. Agar D. S bo'lsa elektron nosimmetrik, reaktsiyalar tubdan (gidrooliya pcutical tomonidan) va ion mexanizmlari tomonidan amalga oshiriladi (o'rtadagi qutblar harakati tufayli). Agar D. S. d. lar bilan bog'liq atomlarning elektron atomlari bilan bog'liq bo'lsa, har xil yoki agar ular bilan bog'liq bo'lsa, shundan iborat p juda qutblanadi. Polar D. S ni tasvirlashga moyil bo'lgan aralashmalar: Elektron mexanizmni ilova qilishga moyil: elektron aniq D. S. Nukleofil reaktivlari osongina biriktirilgan va elektron donor D. S. - elektrofil. D. S qutblanishi paytida elektronlarning boshqa joy almashish yo'nalishi. Formulalarga o'qlarni va ortiqcha to'lovlar natijasi - belgilar d - va d. +. Bu ilovaning reaktsiyalarining radikal va ion mexanizmlarini tushunishga yordam beradi:

Ikki D. S bilan bir qatorda. Bitta oddiy rishtalar bilan ajralib turadi, bitta p-epektural bulutni shakllantirish va bitta p -elektronik bulutni shakllantirish, butun zanjir bo'ylab namoyon bo'ladi ( anjir. 2. chapda). Bunday konjuatsiya qilishning natijasi 1,4-ilovada reaktsiya qilish qobiliyatidir:

Agar uchta D. S bo'lsa Oltita a'zoli tsiklda, shundan keyin seket p -elektronlari butun tsikl va nisbatan barqaror aromatik tizim shaklida bo'ladi (qarang) anjir. 2, o'ngda). Elektr va nukleofil reaktivlar kabi bunday birikmalarga qo'shilish faol qiyin. (Shuningdek qarang Kimyoviy aloqa. )