Основы строения и реакционной способности органических соединений. Сопряжение. Ароматичность. Электронные эффекты заместителей
Содержание
- 2. ЦЕЛИ ЛЕКЦИИ ОБУЧАЮЩАЯ: сформировать знания о классификации органических соединений, эффекте сопряжения, критериях ароматичности и электронных эффектах
- 3. ПЛАН ЛЕКЦИИ Предмет органической химии Виды сопряжения Ароматичность Электронные эффекты заместителей
- 4. Предмет органической химии Органическая химия – химия соединений углеводородов и их производных.
- 5. Особенности органических веществ: Многообразие в природе: около 27 млн (неорганических веществ – около 100 тысяч). Образуются
- 6. А. М. Бутлеров Предмет органической химии «…Как бы ни была совершенна теория, она только приближение к
- 7. Атомы в составе молекулы соединены между собой в определенном порядке, в соответствии с их валентностью. Атом
- 8. Четырехвалентность атома углерода: метан этилен ацетилен формальдегид Порядок соединения атомов называется химическим строением молекулы и отображается
- 9. Формулы: молекулярная C6H6 полная структурная сокращенная структурная , , . Предмет органической химии
- 10. Предмет органической химии Основные связи – ковалентные:
- 11. С-С – неполярные ковалентные связи; С-Н – малополярные ковалентные связи; С-О ; С-N – полярные ковалентные
- 12. По симметрии орбиталей различают: σ-Cвязь – ковалентная связь, образованная при перекрывании атомных орбиталей вдоль оси, соединяющей
- 13. π-Связь – ковалентная связь, возникающая при боковом перекрывании негибридных p-орбиталей. При этом локализованные p-атомные орбитали делокализуются,
- 14. По порядку связи различают: Одинарные ( 1 σ-связь), например, в молекуле этана (длина связи 0, 154
- 15. Ионная связь встречается в органических соединениях редко: Предмет органической химии
- 16. В α-структуре белков каждый первый и пятый остатки аминокислот образуют между собой водородные связи, формируя спираль:
- 17. Водородные связи между комплементарными основаниями в двойной спирали ДНК: между аденином и тимином образуются три водородные
- 18. В основном органические вещества имеют молекулярное строение. Для них характерна низкая температура плавления, соединения не прочны.
- 19. Атом углерода образует связи в состоянии: sp3-гибридизации (характерна для алканов): С-С; sp2-гибридизации (характерна для алкенов): С=С;
- 20. Гибридизация – процесс выравнивания энергии и образование равноценных по форме и энергии орбиталей. Электронное строение атома
- 21. Предмет органической химии sp-гибридизация sp2-гибридизация sp3-гибридизация 109°28'
- 22. sp3-Гибридизация. В этом случае выравниваются энергии одной 2s и трёх 2p-орбиталей, при этом образуются 4 одинаковые
- 23. СH4 Предмет органической химии
- 24. sp2-Гибридизация. Энергии одной 2s и двух 2p-орбиталей выравниваются, при этом образуются 3 одинаковые sp2- орбитали и
- 25. Гибридные орбитали отталкиваются друг от друга, образуя треугольную (тригональную) структуру, поэтому атом углерода в состоянии sp2-гибридизации
- 26. Три sp2-гибридные орбитали участвуют в образовании трёх σ-связей: например в этилене: Две негибридные орбитали перекрываются с
- 27. p-орбиталь σ- Связь p-орбитали перекрываются Предмет органической химии ЭТИЛЕН
- 28. σ-связь π-связь Углерод-углерод двойная связь Предмет органической химии ЭТИЛЕН
- 29. Модель этилена Предмет органической химии
- 30. Модель этилена Предмет органической химии
- 31. sp-Гибридизация. В этом случае выравниваются энергии одной 2s и одной 2p-орбиталей, при этом образуются 2 одинаковые
- 32. Две sp-гибридные орбитали отталкиваются друг от друга, при этом максимумы электронной плотности располагаются на одной прямой:
- 33. Две негибридные p-орбитали располагаются перпендикулярно друг другу в одной плоскости, которая перпендикулярна этой прямой x: Предмет
- 34. Предмет органической химии
- 35. Классификация органических соединений I. Классификация органических соединений по углеродному скелету.
- 36. Предмет органической химии В молекулу может входить от 1-1000 и более атомов углерода, соединенных в линейные,
- 37. Палитоксин Предмет органической химии
- 38. II. Классификация органических соединений по функциональным группам
- 41. Сопряжение В молекулах органических соединений возникают различные электронные эффекты, сопровождающиеся перераспределением электронной плотности ковалентных связей. Сопряжение
- 42. Сопряжение Сопряжёнными называются системы с чередующимися одинарными и кратными связями или системы, в которых у атома
- 43. Сопряжение Различают 2 основных вида сопряжения: π-π - сопряжение и p-π – сопряжение. π-π – сопряженная
- 44. p-π – сопряженная система – это система, в которой рядом с π-связью имеется гетероатом X с
- 45. Сопряженная система бутадиен-1,3 CH2=CH-CH=CH2 В молекуле этого вещества все атомы углерода находятся в состоянии sp2-гибридизации и
- 46. π, π −сопряжение в бутадиене Сопряжение Гипотетическая структура молекулы Единая 4 π-электронная система
- 47. π, π−сопряжение в бутадиене Единая 4 π-электронная система Сопряжение
- 48. Почему изолированные двойные связи не находятся в сопряжении? π-Связи в данном случае находятся слишком далеко друг
- 49. Сопряжение Система сопряжения может включать и гетероатом (О, N, S). π-π-сопряжение c гетероатомом в цепи осуществляется
- 50. Сопряжение π-π-Сопряжение π-Орбиталь
- 51. Сопряжение π-π-Сопряжение π-Орбиталь карбонильной группы
- 52. Сопряжение π-π-Сопряжение Единая 4 π-электронная система
- 53. Сопряжение p-π-сопряжение реализуется в молекуле дивинилового эфира. .. H2C = CH – O – CH =
- 54. π-Орбиталь карбонильной группы Сопряжение p-π-Сопряжение в производных карбонильных соединений
- 55. p-Орбиталь гетероатома X с неподеленной электронной парой Сопряжение p-π-Сопряжение
- 56. Единая 4π-электронная система Сопряжение p-π-Сопряжение
- 57. Длина связи С-С - 0, 140нм Н Н Н Н Н Н 6 σ SP2-SP2 6
- 58. перекрывающиеся p-электроны единая 6π-электронная система Шесть негибридных орбиталей перекрываются с образованием общего π-электронного облака: Ароматичность
- 59. 6 электронов в делокализованной π-связи. Ароматичность π-π-Сопряжение
- 60. Арены Строение молекулы бензола
- 61. Арены Строение молекулы бензола
- 62. ФУРАН ТИОФЕН Ароматичность p-π-Сопряжение
- 63. ПУРИН Ароматичность p-π-Сопряжение
- 64. ПОРФИН Ароматичность p-π-Сопряжение
- 65. Устойчивость cопряженных систем О термодинамической устойчивости сопряженной системы можно судить по величине энергии сопряжения, которая выделяется
- 66. Сопряжение Замкнутые сопряженные цепи (ароматические) более стабильны, чем открытые. Есопр. (Бутадиен-1,3)=15 кДж/моль Есопр. (Бензол) =150,6 кДж/моль
- 67. Ароматичность В циклических соединениях при определенных условиях может возникнуть замкнутая сопряженная система. Примером такого соединения является
- 68. Эрих Хюккель 1896-1980 Бензол С6Н6 является ароматическим соединением, т.к. отвечает критериям ароматичности . Хюккель Ароматичность
- 69. Ароматичность Критерии ароматичности (Хюккель, 1931г.): 1. Молекула имеет циклическое строение. 2. Все атомы цикла находятся в
- 70. 4n + 2 = 6 π е- n = 1 – натуральное число Ароматичность БЕНЗОЛ: π-π-сопряжение
- 71. Ароматичность Нафталин С10Н8 4n+2 = 10 n = 2
- 72. ПИРИДИН Ароматичность
- 73. Ароматичность Пиридин отвечает критериям ароматичности: 1. Молекула имеет циклическое строение. 2. Все атомы цикла находятся в
- 74. По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 6 π е- n = 1 – натуральное число
- 75. ПИРИДИН: π-π-сопряжение Ароматичность
- 76. Ароматичность Атом азота поставляет в сопряженную цепь один электрон и сохраняет пару электронов вне сопряженной цепи.
- 77. Пиридин ПИРИМИДИН Ароматичность : .. .. : : :
- 78. По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 6 π е- n = 1 – натуральное число
- 79. ПИРРОЛ - p-π-сопряжение Ароматичность ≡ По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 6 π е- n
- 80. В пиррольном атоме азота, находящемся в состоянии sp2-гибридизации, три гибридные орбитали участвуют в образовании σ-связей с
- 81. Ароматичность Такая система называется π-избыточной или суперароматической. В молекуле пиррола 6 π-электронное облако образуется за счет
- 82. Ароматичность Таким образом, в составе ароматических гетероциклических азотсодержащих структур можно выделить два состояния атома азота: ..
- 83. ФУРАН – p-π-сопряжение ТИОФЕН – p-π-сопряжение Ароматичность По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 6 π
- 84. ПУРИН - p-π-сопряжение Ароматичность По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 10 π е- n =
- 85. ПОРФИН- p-π-сопряжение Ароматичность По правилу Хюккеля: 4n + 2 = 26 π е- n = 6
- 86. Взаимное влияние атомов в молекуле может осуществляться по системе σ-связей (индуктивный эффект), по системе π-связей (мезомерный
- 87. Электронные эффекты заместителей Индуктивный эффект обозначают буквой I и графически изображают стрелкой, остриё которой направлено в
- 88. –I эффект проявляют заместители, которые содержат атомы с большей ЭО, чем у углерода: -F, -Cl, -Br,
- 89. +I эффект проявляют заместители, содержащие атомы с низкой электроотрицательностью: металлы (-Mg, -Li); насыщенные углеводородные радикалы (-CH3,
- 90. Мезомерный эффект – смещение электронной плотности по цепи сопряженных π-связей. Возникает только при наличии сопряжения связей.
- 91. - М-эффект проявляют заместители, понижающие электронную плотность в сопряженной системе. Заместители содержат кратные связи: -CHO, -COOH,
- 92. +М-эффектом обладают заместители, повышающие электронную плотность в сопряженной системе. К ним относятся группы, которые, как правило,
- 93. Электронные эффекты заместителей Графически действие мезомерного эффекта изображают изогнутой стрелкой, начало которой показывает какие (π -
- 94. Если мезомерный и индуктивный эффекты имеют разные знаки, то мезомерный эффект в основном значительно преобладает над
- 95. -СООН: электроноакцепторный -СНО: электроноакцепторный заместитель заместитель Электронные эффекты заместителей
- 96. Для галогенов преобладающим является индуктивный эффект (-I >> +M), поэтому галогены всегда электроноакцепторные заместители. винилхлорид -Сl
- 97. Классификация заместителей -NH2, -NHR, -NR2 -OH -OR -NHCOCH3 -C6H5 -R -H -X -CHO, -COR -SO3H -COOH,
- 98. Электронные эффекты заместителей
- 100. Скачать презентацию