Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 176

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 211 >> Следующая

Так, например, если ввести в молекулу предельного углеводорода группу ОН, то получается новое соединение — спирт, или алкоголь. Его можно рассматривать как соединение органического радикала с эт.ой функциональной группой, вносящей в молекулу органического вещества новые свойства И — ОН.
Так как радикалы сохраняются при химических реакциях, характерных для данной функциональной группы (образование алкоголятов, эфиров и т.д.), то все полученные соединения можно классифицировать, положив в основу те радикалы или остатки
447
молекул углеводородов, которые сохранились в составе молекулы данного органического соединения. Поэтому, например, спирты, или алкоголи, могут быть распределены по тем же гомологическим рядам, к которым относятся связанные с группой ОН радикалы.
Некоторые функциональные группы и их типические химические свойства будут рассмотрены в дальнейшем изложении.
14.3. СТРОЕНИЕ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Введение атомов галогенов, кислорода, азота и других элементов в состав молекул органического вещества прежде всего вызывает перераспределение электронной плотности за счет образования полярных связей между атомами углерода и введенным атомом. Перераспределение электронной плотности между двумя атомами, входящими в состав молекулы, не может быть локализованным и влияет на распределение электронов во всей молекуле, изменяя ее свойства.
А. М. Бутлеров в своих работах по теории строения указывал на то, что химический характер (т. е. реакционная способность) атомов, входящих в молекулу, меняется в зависимости от того, с какими атомами они связаны в молекуле. Это изменение химического характера обусловливается главным образом взаимным влиянием непосредственно связанных атомов. Взаимное влияние атомов, не связанных непосредственно, проявляется значительно слабее.
Современное состояние учения о химической связи и строении молекул позволяет рассмотреть вопросы взаимного влияния атомов в составе молекул органических веществ более подробно и конкретно. Если сопоставить между собой связи, образованные атомом углерода и атомами других элементов, обладающих различной электроотрицательностью (ЭО), то можно оценить искажение электронного облака атома углерода, образовавшего связь (табл. 14.1). Следовательно, образуя ковалентно-полярные связи,
атом углерода может или оттягивать на себя электроны (С—Н), или ослаблять с ними связь, получая при этом некоторый положи-
тельный потенциал (С—Р).
Таблица 14.1. Сопоставление электроотрицательностей атомов углерода и других элементов, образующих с ним связь
Связь эо АЭО = ЭОх-ЭОс Поляризация атома С Связь С — II принята за эталон

атом в связи углерод



с-н 2,2 2,55 —0,35 0
с—N 3,04 2,55 + 0,49 + + 0,84
С—О 3,44 2,55 + 0,89 + + 1,24
С-Р 3,98 2,55 + 1,43 + + 1,78
С—С1 3,16 2,55 + 0,61 + + 0,96
С-Вг 2,96 2,55 + 0,41' + + 0,76
С-І 2,66 2,55 + 0,11 + + 0,46
448
-1-й
Возбужденный таким образом атом углерода С будет, в свою очередь, оттягивать электроны у соседних атомов в соответствии с их электроотрицательностями. В этом и проявляется взаимное влияние атомов в молекуле, предсказанное А. М. Бутлеровым.
Рассмотрим это на примере триметилкарбинола (I) и его фтор-замещенного соединения — трифтордиметилкарбинола (II):
НСНо СНо ;___~_
\-? | I 3 Г
н—с—с—о—н г—с—<ро-^н и сн3 сн3 ~
¦ I I
Спиртовая группа ОН соединения (I) никакими кислотными свойствами не обладает. Соединение (II) — сильная кислота, вытесняющая угольную кислоту из ее солей. •
Изогнутыми стрелками показано направление смещения электронных облаков. Как видно, в случае трифтордиметилкарбинола в результате этого смещения атом водорода в спиртовой группе получает возможность диссоциации в водных растворах.
Таким образом, влияние атомов в молекуле друг на друга распространяется не только на атомы углерода, но и на другие, находящиеся в непосредственной или близкой связи.
Если атом углерода будет заимствовать электроны, оттянутые у него другими атомами, у "своих соседей по гомологическому ряду, то чем больше будет отделять данный атом от возбужденного, тем слабее будет проявляться это влияние. Например, введение атома хлора в состав молекулы уксусной кислоты усиливает ее кислотные свойства и увеличивает степень и константу диссоциации, однако у ее гомологов это влияние будет значительно ослаблено:
/С -1 о4
С1-СН.,-СООН.......... 14,0
С1—СНя—СН2—СООН.......0,85
С1—СН2-СН2—СН2—СНг-СООН . . . 0,20
При наличии сопряженных двойных связей эффект влияния почти полностью сохраняется за счет легко подвижных электронов я-связей.
Взаимное влияние или индукционный эффект может быть положительным или отрицательным. Если атом или группа атомов притягивает к себе электроны, как, например, в хлоруксусной кислоте, то такой индукционный эффект считают положительным:

С1^СН2^-С>~ 0-1-Н '
Если атом или группа атомов отталкивает электроны, понижая этим самым электронную плотность, то такой индукционный эффект считают отрицательным. Примером отрицательного индукционного эффекта может служить уменьшение полярности аминосоединений
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed