Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ациклические сопряженные системы. Особенности электронного строения

Читайте также:
  1. II. Особенности систем бухгалтерского учета и внутреннего контроля малых предприятий.
  2. IV. Группы месторождений (залежей) по величине запасов, сложности геологического строения
  3. IV. Особенности получения аудиторских доказательств.
  4. XI. ПРИНЦИП ЕДИНСТВА СУДЕБНОЙ СИСТЕМЫ.
  5. А. Особенности и направления общественного движения 30—50-х годов XIX в.
  6. Административные наказания, применяемые за нарушения таможенных правил, и особенности их назначения
  7. Актиноиды (5-f элементы). Особенность электронного строения. Актиноидное сжатие. Изменение степени окисления в ряду актиноидов.
  8. Алгоритм построения второй проекции точки К
  9. АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КАРЬЕРЫ (ПО Г.С.АЛЬТШУЛЛЕРУ И К.А.АБУЛЬХАНОВОЙ-СЛАВСКОЙ). САМОВОСПИТАНИЕ И ЛИЧНОСТНЫЙ РОСТ
  10. Алгоритм построения перпендикуляра к плоскости
  11. Алгоритм построения плоскости, параллельной данной
  12. Алгоритм построения плоскости, перпендикулярной данной

Сопряженными( конъюгированными) называют кратные связи( двойные или тройные), разделенные одинарной связью.

Общие понятия о строении сопряженных систем

Сопряженная система. Цепь сопряжения. Энергия сопряжения.

Делокализация. Неподеленная пара электронов. Сопряжение( конъюгация)

Ключевые слова

СОПРЯЖЕННЫЕ СИСТЕМЫ

 

Среди природных биоорганических веществ большое место занимают соединения, которые относят к сопряженным системам.

 

 

..-С=С-С=С-С=С-С=С-…

|_______________|

цепь сопряжения

Чередующиеся кратные и простые связи образуют цепь сопряжения

 

Различают два вида сопряженных систем :

ациклические ( цепь сопряжения разомкнута)

циклические ( цепь сопряжения замкнута).

Атомы, присутствующие в цепи сопряжения, находятся в гибридном состоянии sp2 , sp или содержат неподеленные пары электронов( эти атомы тоже приобретают тип гибридизации sp2 )

Такими атомами могут быть атомы азота, кислорода, серы, галогенов.

Неподеленная пара электронов- это пара валентных( находится на внешнем энергетическом уровне) электронов, не участвует в обра зовании связи между двумя атомами. К ним относятся атомы –О- , - N -, - S -, - F - Cl .

Неподеленные пары электронов элементов второго периода( азот, кислород,

фтор) не могут быть распарены, поскольку в атоме нет свободных орбиталей. Их условно обозначают двумя точками над символом элемента.

Распределение электронов на внешнем энергетическом уровне атомов азота и

кислорода в невозбужденном состоянии представлено на диаграммах:

 

-↑- -↑-- - ↑- (одна неподеленная пара)

N 1s2 2s2 2p3 -↑↓- на внешнем уровне

 

--↑↓-- --↑-- --↑-- ( две неподеленные пары)

О 1s2 2s2 2p4 -↑↓-

.

Распределение электронов на внешнем энергетическом уровне атома азота в

возбужденном состоянии N sp2 возможно в двух вариантах.

 

---↑↓--- --↑--

N sp2 -↑-- --↑-- ---↑-- N sp2 --↑↓-- --↑-- --↑---

«пиррольный» атом азота «пиридиновый» атом азота

 

В следующем разделе мы еще будем обсуждать распределение электронов на

орбиталях атома азота в ароматических гетероциклических соединениях.

Если в цепи сопряжения находятся только атомы в sp2- гибридном состоянии,

то такой вид сопряжения называется –π -π - сопряжение. Если присутствуют дополнительно гетероатомы( азот, кислород ), то обозначают как π -р – сопряжение.



 

2 =СН-СН=СН- СН=СН2 СН 2=СН-О-СН=СН2

π -π -сопряжение π -р- сопряжение

 

К ациклическим молекулам с сопряженными связями относятся :

* Бутадиен-1,3 , метилбутадиен-1,3( изопрен), который является мономером природного каучука, хлорвинил, который применяют для получения полимера полихлорвинила. В результате включения в сопряженную систему атом хлора малоподвижен, хлорвинил при попадании в организм накапливается, не подвергаясь обезвреживанию. Обнаружено, что он провоцирует развитие рака печени.

* Каротиноиды- каротин( пигмент моркови и красного перца), витамин А

формах ретинола и ретиналя, ликопин( пигмент помидора). Все они относятся к классу природных веществ терпеноидов. Имеют окраску от желтого до красного цветов, что связано с наличием длинной цепи сопряжения. Каротиноиды хорошо растворимы в жирах, их называют липохромами ; накапливаясь в подкожно-жировой клетчатке при избыточном поступлении в организм, придают коже оранжево- желтый оттенок.

Каротиноиды относятся к биологически активным веществам- витаминам

Витамин А участвует в акте фоторецепции, обладает антиоксидантным действием, используется как лекарственный препарат.

* Биологически активные карбоновые кислоты, занимающие видное место в процессе обмена веществ: пировиноградная , фумаровая, кротоновая.

Бутадиен-1,3 Метилбутадиен-1,3 (изопрен)
Хлорвинил   СН3 - С – О - СН = СН2 | | O

 

Ретинол Ретиналь

 

 

Бутадиен-1,3 представляет собой простейшую π -π -сопряженную систему. Все четыре атома углерода находятся в sp2-гибридном состоянии( формула А )

 

1 2 3 4 …… …………..

СН2=СН-СН=СН2 бутадиен-1,3 СН2-СН- СН-СН2

( А ) ( Б )

На участке сопряжения возможно взаимодействие негибридных р-электронов. Возникает делокализованная связь( условно обозначена. пунктирной линией над участком сопряжения, формула Б).

Делокализованная связь-это ковалентная связь , в которой π –электронная

плотность не локализована между двумя соседними р-орбиталями, а распределяется по всей π -орбитальной системе.

Только сопряжение создает возможность делокализации.

Какие имеются доказательства существования делокализованной системы в бутадиене?

1.Изменяется длина связей и геометрия молекулы. Связи С12 и С34 становятся длиннее по сравнению с двойной связью в этене, а связь С23 короче по сравнению с одинарной связью этана. Делокализация всегда сопровождается стремлением к выравниванию длин связей на участке сопряжения. Атомы на участке сопряжения располагаются в одной плоскости.

2.Реальная теплота гидрирования( присоединение водорода) меньше по сравнению с расчетной. Это означает, что энергия соединения меньше теоретически расчетной.

Выигрыш в энергии, получаемый в результате сопряжения, называется энергией сопряжения.

3.Изменяются химические свойства бутадиена-1,3. Возникает возможность присоединения брома в условиях ионной реакции в растворе при температуре 400 С по краям сопряженной цепи ( присоединение по правилу 1,4 к бутадиену 1,3).

 

СН2=СН-СН=СН2 + Br 2 —> СН2 Bг-CH=CH-CH 2Br

1,4- дибромбутен-2

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | 

Дата добавления: 2013-12-11; Просмотров: 719; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. II. Особенности систем бухгалтерского учета и внутреннего контроля малых предприятий.
  2. IV. Группы месторождений (залежей) по величине запасов, сложности геологического строения
  3. IV. Особенности получения аудиторских доказательств.
  4. XI. ПРИНЦИП ЕДИНСТВА СУДЕБНОЙ СИСТЕМЫ.
  5. А. Особенности и направления общественного движения 30—50-х годов XIX в.
  6. Административные наказания, применяемые за нарушения таможенных правил, и особенности их назначения
  7. Актиноиды (5-f элементы). Особенность электронного строения. Актиноидное сжатие. Изменение степени окисления в ряду актиноидов.
  8. Алгоритм построения второй проекции точки К
  9. АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КАРЬЕРЫ (ПО Г.С.АЛЬТШУЛЛЕРУ И К.А.АБУЛЬХАНОВОЙ-СЛАВСКОЙ). САМОВОСПИТАНИЕ И ЛИЧНОСТНЫЙ РОСТ
  10. Алгоритм построения перпендикуляра к плоскости
  11. Алгоритм построения плоскости, параллельной данной
  12. Алгоритм построения плоскости, перпендикулярной данной




studopedia.su - Студопедия (2013 - 2018) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление ip: 54.82.79.137
Генерация страницы за: 0.004 сек.