 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМОВ И ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ.1. Ковалентная σ–связь: –1. образуется боковым перекрыванием негибридных р–АО; –2. имеет более низкую энергию связи; +3. образуется перекрыванием АО встык и поэтому область перекрывания находится на оси, соединяющей ядра; +4. не разрушается при повороте части молекулы вокруг оси связи; –5. легко поляризуется. Ковалентная σ-связь образуется «лобовым» (встык) перекрыванием любых атомных орбиталей. Такой способ взаимодействия атомных орбиталей дает наиболее прочное связывание атомов, поскольку общая электронная область (область перекрывания) оказывается на линии, соединяющей ядра атомов, т.е. на достаточно небольшом расстоянии от них. При таком способе перекрывания атомных орбиталей химическая связь имеет цилиндрическую симметрию и поэтому не разрушается при повороте части молекулы относительно оси этой связи.
2. Ковалентная π–связь: +1. образуется боковым перекрыванием негибридных р–АО; +2. имеет более низкую энергию связи; –3. образуется перекрыванием АО встык и поэтому область перекрывания находится но оси, соединяющей ядра; –4. не разрушается при повороте части молекулы вокруг оси связи; +5. легко поляризуется. Ковалентная π-связь образуется боковым перекрыванием только р-атомных орбиталей. Такой способ взаимодействия атомных орбиталей дает две общие электронные области, но обе они удалены от ядер (от линии, соединяющей ядра), поэтому образованная связь менее прочная, ее энергия меньше, чем в случае σ-связи. Способность к поляризации (изменению полярности) характерна для π-связи из-за ее сравнительно невысокой прочности.
3. sр3– Гибридных гетероатомов нет в составе: –1. этиленгликоля; +2. β – нафтола; +3. пикриновой кислоты; +4. винилацетата; –5. диоксана. Тип гибридизации гетероатома определяется, обычно, по состоянию связанного с ним атома углерода. Поэтому sp3-гибридных гетероатомов нет в молекулах β-нафтола (имеет гидроксильную группу связанную с ароматическим кольцом нафталина, т.е. с sp2-гибридным углеродом), пикриновой кислоты (2,4,6-тринитрофенол) и винилацетата (виниловый эфир этановой кислоты: атома кислорода в сложно-эфирной группе являются sp2-гибридными).
4. Все атомы кислорода являются sр3– гибридными в составе: +1. диэтилового эфира; –2. метоксибензола; +3. диоксана; –4. n – гидроксибензилового спирта; –5. щавелевоуксусной кислоты. Атомы кислорода имеют sp3-гибридизацию атомных орбиталей, если связаны только с sp3-гибридными углеродными атомами. Такая ситуация присутствует среди названных соединений только в молекулах диэтилового эфира и диоксана (1,4-диокс[ин]ан).
5. Все атомы азота являются sр2– гибридными в составе: +. этил – n – аминобензоата; +. гуанидина; –3. 3 – фенилпропен – 2 – нитрила; +. 3 – карбомоилпропановой кислоты; +5.дифениламина.
Атомы азота являются sp2-гибридными, если связаны с sp2-гибридными атомами углерода. Среди названных соединений все атомы азота имеют такое состояние в молекулах этил-n-аминобензоата (первичная аминогруппа связана с бензольным кольцом), гуанидина (иминомочевина – три атома азота, два пиррольные, один пиридиновый, связаны с sp2-гибридным атомом углерода), 3-карбомоилпропановой кислоты (атом азота в составе амидной функциональной группы) и дифениламина (вторичная аминогруппа ароматических аминов).
6. Все атомы кислорода имеют пиридиновое строение в составе функциональных групп: –1. фенолов; –2. карбоновых кислот; +3. альдегидов; +4. нитрозосоединений; –5. сложных эфиров. Пиридиновым называют строение sp2-гибридных гетероатомов, имеющих двойную связь и неподеленные пары электронов на гибридных орбиталях. Поэтому пиридиновое строение имеют все атомы кислорода в составе альдегидной и нитрозо-функциональных групп.
7. Есть гетероатомы с пиррольным строением в составе функциональных групп: +1. ароматические амины; –2. предельные алифатические амины; +3. амиды; –4. нитрозосоединения; +5.карбоновые кислоты. Пиррольным называют электронное строение sp2-гибридного гетероатома, все связи которого являются простыми, а неподеленная электронная пара занимает р-орбиталь (n-молекулярную орбиталь). Поэтому из предложенных классов соединений гетероатомы с таким строением присутствуют в функциональных группах ароматических аминов, амидов и карбоновых кислот.
8. Есть только пиридиновые гетероатомы в составе: –1. n – этоксианилина; +2. ацетальдегида (этаналь); +3. циклогексанона; –4. n – нитрозофенола; –5. 3 – карбомоилпропановой кислоты. Пиридиновым называют строение sp2-гибридного гетероатома, имеющего двойную связь и неподеленную электронную пару на гибридной орбитали. Поэтому только пиридиновые гетероатомы присутствуют в молекулах этаналя (кислород альдегидной группы) и циклогексанона (кислород оксогруппы кетонов).
9. Неподеленная пара кислорода участвует в сопряжении в структуре: –1. циклогексанона; –2. бензальдегида; +3. β – нафтола; +4. n – этоксифенола; –5. этилбензилкетона. В сопряжении (р-π сопряжение) участвует неподеленная электронная пара р-орбитали, например, неподеленная пара электронов пиррольного гетероатома. Поэтому следует выбрать β-нафтол (гидроксильная группа связана с ароматическим кольцом нафтолина) и n-этоксибензол (этокси-группа связана с бензольным кольцом), молекулы которых имеют атом кислорода с пиррольным строением.
10. У функциональной группы есть отрицательный мезомерный эффект в соединениях: +1. β – нафталинсульфоновая кислота; –2. глицерин; +3. бензонитрил; –4. ацетон; –5. изовалериановая кислота. Отрицательный мезомерный эффект на углеводородный радикал имеют функциональные группы, в составе которых есть гетероатом с кратной связью, при условии сопряжения функциональной группы с ненасыщенной углеводородной частью молекулы. Поэтому следует выбрать β-нафталинсульфоновую кислоту и бензонитрил.
11. У функциональной группы есть положительный мезомерный эффект в соединениях: –1. этиленгликоль; –2. бензойная кислота; +3. n – фенилендиамин; +4. пирокатехин; –5. 3 – фенилпропеновая кислота. Положительный мезомерный эффект имеют функциональные группы, в составе которых есть пиррольный гетероатом, при условии связи и сопряжения функциональной группы с углеводородным радикалом через этот атом. Поэтому следует выбрать n-фенилендиамин (бензолдиамин-1,4) и пирокатехин (2-гидроксифенол).
12. У функциональной группы есть только отрицательный индуктивный эффект в соединениях: –1. о – гидроксибензойная кислота; +2. хлороформ; +3. м – этилбензиловый спирт; –4. сульфаниловая кислота; +5. глицерин. Отрицательный индуктивный эффект имеют, практически, все функциональные группы. Только индуктивное влияние функциональной группы осуществляется при отсутствии ее сопряжения с углеводородной частью молекулы. Поэтому следует выбрать хлороформ (трихлорметан), м-этилбензиловый спирт (м-этилфенилметанол) и глицерин (пропантриол-1,2,3).
13. Все функциональные группы являются ЭА в соединениях: +1. хлороформ; +2. 2,4,6 – тринитрохлорбензол; –3. о – метоксибензилбромид; +4. 2,3 – дигидроксибутандиовая кислота; –5. салициловая кислота. Электроноакцепторные функциональные группы уменьшают электронную плотность в углеводородном радикале поскольку смещают электронную плотность от радикала к себе в результате суммарного действия индуктивного и мезомерного эффектов. Поэтому следует выбрать хлороформ (трихлорметан: функциональные группы →Cl имеют только отрицательный индуктивный эффект), 2,4,6-тринитрохлорбензол (нитрогруппы →NO2 имеют отрицательные индуктивный и мезомерный эффекты; галоген →Cl имеет отрицательный индуктивный, более сильный, чем положительный мезомерный эффекты), 2,3-дигидроксибутандиовая кислота (две гидрокси и две карбоксильные группы имеют только отрицательный индуктивный эффект).
14. Все функциональные группы являются ЭД в соединениях: –1. 2 – изопропил – 5 – метилциклогексанол; +2. 2 – изопропил – 5 – метилфенол; –3. n – аминобензальдегид; –4. янтарная кислота; +5. n - этоксианилин. Электронодонорные функциональные группы увеличивают электронную плотность в углеводородном радикале, смещая электронную плотность от себя в сторону радикала. В подавляющем большинстве случаев электронодонорное влияние функциональных групп обусловлено положительным мезомерным эффектом, преобладающим над индуктивным. Поэтому следует выбрать 2-изопропил-5-метилфенол (гидроксильная группа имеет положительный мезомерный эффект, более сильный, чем отрицательный индуктивный), n-этоксианилин (обе функциональные группы, амино- и оксигруппа простого эфира, на бензольное кольцо имеют положительное мезомерное влияние, преобладающее над отрицательным индуктивным).
Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 1575 | Нарушение авторских прав |