Читайте также:
|
Электронные теории в органической химии, теории, рассматривающие строение, физические свойства иреакционную способность органических соединений на основе представлений о распределении электронной плотности в атомах и молекулах, а также о смещениях её при химических реакциях.
Э. т. возникли на рубеже 19 и 20 вв. вскоре после открытия электрона. В первых Э. т. представления о существовании электростатических связей в неорганических соединениях были механически перенесены на неполярные органические соединения. Эти теории не смогли объяснить многие экспериментальные факты органической химии и потому уступили место теориям, базирующимся на представлениях о существовании ковалентных связей (немецкий учёный И. Штарк, 1908—15, Г. Льюис,1916—23). Образование ковалентной связи, осуществляемое, по Льюису, общей для двух атомов электронной парой (дублетом), впоследствии было интерпретировано в рамках квантовой механики как эффект перекрывания электронных плотностей взаимодействующих атомов (см. Химическая связь, Валентность).
Концепция ковалентной связи оказалась наиболее плодотворной в органической химии. Созданными в 20—30-е гг. на её основе Э. т. было объяснено строение большого числа органических соединений и установлена зависимость между свойствами этих соединений и их строением, чему способствовали появившиеся в это время квантовохимического представления о различных типах ковалентной связи (см.Сигма- и пи-связи, Семиполярная связь).
Наибольшее распространение в этот период получили используемые и поныне Э. т., развивавшиеся английскими химиками Т. Лоури, Р. Робинсоном, К. Инголдом, а также Л. Полингом. Введённые ими в рамках так называемой теории электронных смещений представления о статическом и динамическом смещениях электронных пар (индуктивный, мезомерный, индуктомерный и электромерный эффекты) широко используются для объяснения, а в некоторых случаях и для предсказания свойств и реакционной способности разнообразных органический соединений. Английские химики предложили также классификацию органических реакций в соответствии с механизмом электронных смещений и механизмом электростатической ориентации реагентов при их взаимодействии — нуклеофильным, электрофильным и радикальным (см. Органическая химия, Сопряжение связей, Мезомерия, Нуклеофильные и электрофильные реагенты). Теория электронных смещений позволила объяснить выравнивание связей в цепях сопряжения (в частности, равноценность связей в бензоле), передачу влияния заместителя по системе сопряжённых связей, порядок замещения в ароматическом кольце при наличии в нём заместителя (см. Ароматические соединения, Ориентации правила) и многие другие закономерности, экспериментально установленные в органической химии. На основании теории химического строения все мономерные органические соединения разделяются на классы по нескольким основным признакам: а) по характеру связей между углеродными атомами, б) по строению углеродной цепи как основы молекулы; в) по функциональным группам. Атомы углерода могут быть связаны между собой одной общей парой электронов (простая, или одинарная, связь), а также двумя или тремя общими парами электронов (кратные: двойные или тройные связи). Органические соединения, в молекулах которых все атомы углерода связаны только простыми связями, называются предельными (насыщенными). Если в соединении есть хотя бы одна кратная связь между углеродными атомами, оно называется непредельным (ненасыщенным). По строению углеродной цепи органические соединения классифицируются на ациклические и циклические. Представители ациклических соединений имеют в своем составе открытую (незамкнутую в кольцо) неразветвленную или разветвленную углеродную цепь с простыми или кратными связями (пример см.выше). Циклические соединения имеют замкнутую в кольцо цепь атомов. Различают карбоциклические (имеющие в кольце только углеродные атомы) и гетероциклические (содержащие в кольце кроме углеродных еще и другие атомы: кислорода, серы, азота). Молекулу любого органического вещества можно рассматривать как совокупность радикала и функциональной группы. Радикал - это довольно устойчивое сочетание атомов, во многих химических превращениях без изменения переходящее из молекулы в молекулу. Во время химических реакций на доли секунды могут образовываться свободные радикалы с незаполненными валентностями, но из-за высокой химической активности они очень быстро реагируют между собой или с другими атомными группами.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 138 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |