Особенности тройной связи

Третье валентное состояние атома углерода - sp - гибридизация

В гибридизации участвуют одна s -орбиталь и одна р-орбиталь, при этом образуются две sp-гибридных орбитали, которые расположены по отношению друг к другу под углом в 180⁰. 1s + 1p = 2 sp 180⁰ Задняя доля sp - гибридных орбиталей

меньше, чем у sp² - и sp³ – орбиталей.

Две оставшиеся негибридизованными р-орбитали расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и они принимают участие в образовании двух π-связей. Образуется тройная связь.

1. Связь реакционноспособная. В химических превращениях разрываются π –связи.

2. Е = 194 ккал/моль (814 кДж/моль.)

3. Связь короткая (l = 0, 120нм).

4. Водород при sp-гибридном атоме углерода имеет кислый характер и может замещаться на металл.

5. У соединений с тройной связью геометрическая изомерия отсутствует, т.к. молекулы с sp-гибридным атомом углерода имеют линейное строение.

Ковалентная связь бывает полярной и неполярной.

Неполярная ковалентная связь возникает между атомами с равной величиной электроотрицательности.

В этом случае оба атома в равной мере претендуют на образовавшуюся пару электронов, и максимум электронной плотности сосредоточен в центре между связанными атомами.

Полярная связь возникает между атомами с разными величинами

электроотрицательности, и максимум электронной плотности смещён в сторону более электроотрицательного элемента.

Связи ковалентные неполярные

Связь ковалентная полярная.

Помимо ковалентных связей, в молекулах органических соединений часто встречается водородная связь.

Водородная связь бывает межмолекулярной и внутримолекулярной.

Межмолекулярная водородная связь возникает между электроотрицательным атомом одной молекулы, имеющим неподелённую пару электронов, и электрононенасыщенным атомом водорода другой молекулы. Электрононенасыщенный атом водорода - это атом водорода, от которого оттянута электронная плотность. Возникает он в том случае, когда ковалентная связь этого атома водорода с другим атомом резко полярная.

Например, в карбоновых кислотах, за счет смещения неподеленной пары электронов атома кислорода к углероду, несущему частичный положительный заряд, возникает электрононенасыщенный атом водорода и образуется межмолекулярная водородная связь.

Электрононенасыщенный атом водорода сохраняет некоторое сродство к электрону, и так как он имеет гораздо меньший радиус, чем все другие атомы и слабо экранирован, он может подходить очень близко к неподелённым парам электронов других атомов.

Водородная связь по своему характеру является электростатической, но это очень слабая связь. Энергия водородной связи от 4 до 33 кДж\моль.

Внутримолекулярная водородная связь возникает в пределах одной молекулы в том случае, если структура самой молекулы способствует её образованию. Так, в салициловом альдегиде (орто-гидроксибензальдегиде) есть внутримолекулярная водородная связь, а в пара - гидроксибензальдегиде её нет, но есть межмолекулярная водородная связь.

Салициловый альдегид (орто- гидроксибензальдегид)

Электрононенасыщенный атом водорода гидроксогруппы и электроотрицательный атом кислорода карбонильной группы сближены,лежат в одной плоскости, и поэтому может возникнуть внутримолекулярная водородная связь.

Пара-гидроксибензальдегид. Есть межмолекулярная водородная связь.

Внутримолекулярная водородная связь образоваться не может.

Значение водородной связи.

Водородная связь приводит к образованию ассоциированных систем, что в свою очередь, вызывает уменьшение летучести, увеличение вязкости, повышение температуры кипения жидкостей и изменение других физических свойств.

Чрезвычайно важна роль водородных связей в биохимических процессах. Благодаря водородным связям фиксируются вторичные и третичные структуры белков, стабилизируется двойная спираль ДНК.

Ролью водородных связей часто объясняют малые значения энергий, необходимых для многих биохимических превращений.

2. Электронное строение сопряжённых систем с открытой

Дата добавления: 2015-05-26