ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Органическая химия – это химия углеводородов и их производных. Биоорганическая химия как раздел органической химии изучает строение и свойства веществ, участвующих в процессах жизнедеятельности, в непосредственной связи с познанием их биологических функций. Биоорганическая химия как учебная дисциплина основное внимание уделяет вопросам строения и реакционной способности биологически значимых соединений. Особенности органических веществ: • Многообразие в природе: около 27 млн. (неорганических веществ – около 100 тысяч). • Образуются небольшим количеством атомов-неметаллов, которые получили названия органогены: С, Н, О, N (реже S, Р, галогены). Атомы в составе молекулы соединены между собой в определенном порядке, в соответствии с их валентностью. Атом углерода четырехвалентен. Порядок соединения атомов называется химическим строением молекулы и отображается с помощью структурных формул.
Основные связи – ковалентные: По полярности различают: • С–С – неполярные ковалентные связи; • С–Н – малополярные ковалентные связи; • С–О; С–N – полярные ковалентные связи. По симметрии орбиталей различают: • σ-Cвязь –ковалентная связь, образованная при перекрывании атомных орбиталей вдоль оси, соединяющей ядра атомов:
• π-Связь –ковалентная связь, возникающая при боковом перекрывании негибридных p-орбиталей. При этом локализованные p-атомные орбитали делокализуются, образуя π-орбитали:
По порядку связи различают: • Одинарные (1 σ-связь), например, в молекуле этана (длина связи 0,154 нм):
• Двойные (1 σ-связь и 1 π-связь), например, в молекуле этилена (0,134 нм):
• Тройные(1 σ-связь и 2 π-связи), как например, в молекуле ацетилена (0,120 нм):
Ионная связь встречается в органических соединениях редко: Водородные связи поддерживают вторичную структуру белков. В α-структуре белков каждый первый и пятый остатки аминокислот образуют между собой водородные связи, формируя спираль:
В основном органические вещества имеют молекулярное строение. Для них характерна низкая температура плавления, соединения непрочные. Атом углерода образует связи в состоянии: • sp3-гибридизации (характерна для алканов): H3С–СH3; • sp2-гибридизации (характерна для алкенов): H2С=СH2; • sp-гибридизации (характерна для алкинов): HС≡СH. Гибридизация – процесс выравнивания энергии и образование равноценных по форме и энергии орбиталей. Электронное строение атома углерода в основном состоянии: 1s22s22p2. При возбуждении происходит распаривание электронов 2s-орбитали, в результате образуется четыре неспаренных электрона:
• • sp3-Гибридизация.В этом случае выравниваются энергии одной 2s- и трёх 2p-орбиталей, при этом образуются 4 одинаковые sp3-орбитали:
• sp2-Гибридизация. Энергии одной 2s- и двух 2p-орбиталей выравниваются, при этом образуются 3 одинаковые sp2-орбитали и остаётся одна негибридная p-орбиталь:
Гибридные орбитали отталкиваются друг от друга, образуя треугольную (тригональную) структуру, поэтому атом углерода в состоянии sp2-гибридизации называется тригональным:
Негибридная p-орбиталь располагается перпендикулярно плоскости, проходящей через три гибридные орбитали:
Три sp2-гибридные орбитали участвуют в образовании трёх σ-связей: например в этилене:
Две негибридные орбитали перекрываются с образованием π-связи:
• sp-Гибридизация.В этом случае выравниваются энергии одной 2-s и одной 2р-орбиталей, при этом образуются 2 одинаковые sp-орбитали и остаются негибридными две p-орбитали. Две sp-гибридные орбитали отталкиваются друг от друга, при этом максимумы электронной плотности располагаются на одной прямой:
Две негибридные p-орбитали располагаются перпендикулярно друг другу в одной плоскости, которая перпендикулярна этой прямой x:
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (695)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |