Г.А. Миронова - Конденсированное состояние вещества - от структурных единиц до живой материи. Т1 (1119317), страница 33
Текст из файла (страница 33)
абрюованве студня при саертыванан крови. и — ьюйковнны иэ набутшего в воде белка пшеничной муки) шгн нсогра иченнсе нвбухш~ие, прнводяшее к полному растворенню (жюэтагг прв нагревании н вОде). рял вькокгшалсьзлярных соединений анпзограпны по сво» свойствам (шпкасти н лр.). В ишнсимасти ат юраметров растворвгюя (напргпгср, рН дисперсной арады), характе)ж взанмолействия макромолекул друг с другом, их ьонгюпрании в рютперс, макромолекулы могут сушесгвовать либо в »иле гибких цепей, либо -- плотник глсбул (снарнугых ценен). либо в виде весов»пои. Кроме тата. молекулы некоторых белков н фермппов способны к селю«плит»цап угюволаролов, «огдв углеводороды всграиваютс» в апрслелсг ше участк»тро алеку . Та е у леводорг лы наты»а ся сслюбгилизирсиаиныьги молекулами. Лссоциашгя а солюбилизацня макромолекул лшкат в основе многих лронессов, п(юнокал»шнх в живых организмах (образо»анис ктюачных сгрукгур, обменные гфанесеы.
фермснтатншшй кшалю и лр.). Напр«мер, очерсгнеиие хлеба связано с взавмолействисм молекул «рахмаяа с молекулам» бельа в мякише хлеба. Гиб. кис зиень» м«кр» олскул крахмпза авязываются с макромолекуламн бел«а, вьшелястся нюта. жпгшкасг более ра лпя структура а'прете»синего часты Р(г.
ИЗОМЕРИЯ я4.1. Структурная изомерия мякиш». Сояюбилизация и эмулыиропшие «ел»ются первичиьим процес сами усвоения жиров жилыми оргыгизмами: сначала в желулке, а затем в днеивш«шперсыюй «ишке желч»же кислоты произвспят двсоерпцюва-: иие жир» с образшппием устойчивых эмульсий (жир в воле), спссобиых просачиваться че!юз сюн»и толки« кишок в лимфу и «ровь, и ) се»«виться ерш«юмом. Переход к сгруктуришжвиггым с»отея ам может пр исходить при по- ' «ышеиии онцеизрашга биополимерсв. Приме)хпг может служить ебрюо»шпп специфического «оллоидгюп сбьекта — «летсчиык мембран в белко«о-лапилных сгктемах (см. часть (У) Сэру»т)рнровшгге тоикадисперсиых систем. т»ких «ак тка»н растений и жнвотных, прилэпг»м прочнОсть.
По «правы»им изееспюго в области «сллоидиой химии советского учеиою Н.Н.Жуков». «Челевек — зто ходячий «оллоию . При одном ом сс моле«ул возм кею различ гое соедпиеиве атомов и ик прсстраистяеипж раополсжеике. )акое разщюбразие щ руктур хвр»кгорио ие толыю дя» молекул, ип и Ш я выцеспю вце. лом, по»коль«у многие в»шесцю состоят ке из мшмкул, в из »гамов. Как в молекула~, так и в «выест»е при одной и той же структур»ой формуле, отражающей псследоваюльиость соедвнеиий атомов друг с друпз», воз«о»пю разя«часе кишмисе расположение атомов в прострмютве.
Твкос явля«»о гипь»пете» пасмер«ей (от г)юч. Вюз — Рапиый, пжгш— часть, лола), а соответствующие ссади«сипя — изомерами. клакеры сб. лалдют разными физическими, химическими и биологическими свойствами. несмотря «а большое ршипобразие и»оперных форм, изомерию можгю разделить ца два общих вида: структурную н стсрепиземерию.
Структур»в» цзвмерии характеризуется рцли ~иыьгк структуриыми формулвии мошкул при од«пако. вой брут««формуле (сссг»ве вго- Н((! СНт мгж). Например, бутан существует Г в виде двух изомерпв, имеющих Нз Нз о»и«аюзов число атомов углерола бутан С' и тюсбутан и вел»рода! иормальиый буми сн,(сн,),а!з н изсбутаи Р,«а-).рв т и)ив) (СНэ),СН (рис. 4-1).
4,1.1, Иоиф»«)рацио«»вя изоиерив Н косрдиипэиоииык соелаиеивях к структур«ем) типу шемерии отщжится колфигурвциеии»а (геометр«чести») ива«ария, которая жд\актериз)ею» различныьг, жестко фиксироваииь м расположением лига«доз вокруг цеитрапыюго Н»Н О втоьгп Пизеэюд ш алгюга «зомера к другому р!' »евпзможеи без разрыва химических связей а, таким образом, без !пмеиеиия химического строения соединения. Примером геометричшкаго из»мера зеле- Рш' 4 1 "Р"'к иэ'пир ной сел» йкпгусв [Рг(ННьй) (РбСч) мажет сяуткить комплекс«ее соединение (НКННз),) (РтСЦ. ЧлстЫ )д В. Н* да. 185 Сэ Р1 Нэщ' О( Комп екснее соединение, в котором лв» одннвковьп лиганла Х распотожены шг ющпзналн (рнс.
4-2), ыпывается транс-нюмером (ог лат. иапз — напротив). Нзомср, в «мором янга~ам Х ркположеггьг гн саном рсб)ю (,знс. 4 — 3), назым«к» цис-топью(юн (От лат. ОЬ вЂ” »мктс). Цис- и трюк-юоы ры Обладают развя «юй бкюОпгческзй штиеностью. Укюаниые на схеме (рис. 4-3) цнс-азомеры «ом- О длексных сселинеиий платины являются эффективными прстнвораковымн препаратаНг ч з чз г ми.
Другая конфигуранвя ч. (рис.4-2) метшлокомплекса Нз цлагины не обладает терепев- О тичсскнм эффектом, так как ~-у- Г '- - [= Отсуцтауег необщлнмая гео- Н С 1 мегри кс«ая комплементар- Н О ность (геометры нюксе соответствие) щруктуры комплагса плапшы и биогюгичкюьпй Р 4.3. 18~«-г гомер иж молекулы, с «огород он реал ен гируст. Внутрк:ферные ли~вилы. находящиеся е юрике-пслокеннн (на друюм конце днагонази >ш примере «оншексв платины), оказываня взаимное «лияние друг гк друпг, которое свящно о эпе«тронной структурой комгпсксоа. В транс-комплексе и»агнии (рнс.4-4), п результате смещения электронной плопюсгн (обратная ла наив»связь,глН, п.2182) вобластилгкгоиальнойсвязиСН,— Рг-- С) ат плюпны к С,Но энергия связи «ясрногп лигзндв. нажюлшепюя а мр вс-положении к этиле у, ослабляется, и он становится более доступным для атаки апаш«ими (по отношению к комплеасу) лнгандамн, например ННа щ таким образом, замепыетс» в реакциях легче, чем лишал, расположенный к юилсну в цис-положении (рис.
4-4). Р( + НН, — » Рй е(2- Р с.4-4 р ц зэ сшжя»хюра.иаждящепк» жюс г яи у. ! Виутрнсфернмс превращения играют в«мгою роль в пронещжх полгнгерпзации олефнноп в чашиссш. Оояимернзаонн этилена в повн»ги- дон 4.1.2. 1 идратиан нзомсрнн К конфвгурациовнсй изомерин компдчексов можно отнести пгдратную изомерию, «стерва заклю кетов в различит распо пеку» волы в комплексах. Молекул» валы является одним из важнейших лигыщов, «еторый вступвсг в дшюрно-акцепторную связь с центральным вимом металла оп«ой из двух неподе»енин« пар электронов. Поэтому ггонь~ мсгатлов в водных распюрах пбычна существуют в виде кссрпииацнонных аквакомплексож например, атомы меда и железа в еолиык растюрах образуют с молекулами волы внуцюннюю ксорлюкционную сферу: [СО(Н,О)я)м и [Р«Н,О),).".
Оюкко ещь «смплсксы, в которых молекулы волы (нли ксгь молекул Оодм) не входят. во »И)трению!о кюрдинацнонную сферу комплекс«, а образуют крисгаллошлрат. Кристазшогидрат —. продукт присоединения (гигратацин) моле«ул воды к мОлекулам, атомам нлгг конам, образующим гаердсе шяо. Такие молекулы вецы называются кристяллишниоииыми. Таким образом, псявлястси аозможнссп сбраювания гидр»тинь.
»зо- Так, существую г трн кюмеримх соединению [СКН О) ! С(ь О) СВ СВ Н»О, [СЦН О),С)В С! Н)»О. В двух псслелннк часть моволы яюшетс» «рнсталлншг1нонной. Эт изомеры оглишклся по и юскгропроаоднссгн. Друюй пример — гиаратные шомеры юмксбалыа [Со(ННэ)зНОз) (НО«)з Н»О и [Со(ННт),нзО) (НОз)ь Одних условиих крисщллоп1драт способен переходить в аквакома н лругих, наоборот, аквакпмшккс можно шревестн в криставлг 84.2. Стереойзомеры тереензоыерами (пространственными кюмервма) называют сопя Олигщкоаого строения.
которые о личаютсв пространственным юженнсм вкодяших в их состав атомов ипн групп «шмон. К стерео- 4.22. Коифврнационнаа нзомерин шф)ймационная нзомерня (лат. сопйзгглщю — фсрьга, располсжевозниюит блш опара возможности ш«снег ия пр шр тпенгюй форд«гул прн нх тепловом движении. Конформвпионна» итсмерии саяно- сря х, с всзможщютыо своболного вращения атомов и групп в вокруг слишриых о-связей. Прн этом перекод из одгюй кппфор- Чдсзб( 186 )Ъ )К Вишера 187 м»иии в лругую и» сон»эмад»»ется разрывом (нли »братовы~вен новых) химических связей.
Во.» р к вследствие теплового данжения отдельные части ыошкул совсрвзаип мнкбатсльньм ишж ии» относительна центра масс (внузримолскулярные движения) а, таким образом, молекулы недрсрывно меняют см»о форму. В-гврнль«х, ори шудврен на« молекул друг с другом и обмене энергией леформецнсцные «олебання молекул могут нрнвести к изменению нх рострвиственной формы.
Не»дев ивине «онфигурационные сссншния называннся конформвцанмн. Каифорнационные за»меры лег«о нсрекодят друг в друга лрн ~ишан»и вокруг одинарных связей или в результате согласованного шме ения углов в молекуле. Молекулы, нахоляшнсся в различных «онфср, машюнных сссюяннят„вме рыли ную энергию.
Устойч шые конферз мании называются ковформацвонными изомерами или ко»форм»уют»э Конфсрмсры, нреололешя потснцишытые бащдры, могут нреврмдатьсй лруг в друга. Конфсрмеры ьюлекул нменл разную шергию, разный эф фективный объем, р»зшмную реаюлюиизю способность н биологичесхую, акп»знссть. Аммлнк Моле«.
в аммиака может принимать инверсную форму, перешла ч»1 рез олескую конфигурацию (рис.4-5). Высота барьера О» составл»ей — 25 Кйж)моль. т и Р н.4-5. К и)юрммтммм,кшнегш ия нале»у а«аНН, за си ос эн ргивммшул 1!стж ф рмацнг»моюсес миня « % Цикл»пиши Одной нз простых ма»скул. имеюшцт трн конформашюнных изомера («кресло», «софа», «шюа»). вы«ется циклическая ьюлекулв ииычогексен» С Н~з Рликлогсксвн — жилкссть, седеРжа~цавс» в нефти). Скелет молекулы (замкнутые ломаные линии на рнс. 4-6 .б. ) образован еаииарныи н-связями межау атомами углерода Заношение зле»трон»ни сорбнтшей сбсзиачегю на рис.
4-6 стркчшнм. Связи Н вЂ” С Н нв рисунке е нокшшш. Низшее эиергент с се состояние щюшешгв)ш из»мера крот»а = 0). При обычнык условиих в такой конформации накодвтся нрнмерно ,9% мошкул циклогексан». Конформацня софм, обладая угловым и»- ряженисм в гыаской части, характер»эрнс» максимумом энергии Р . 4-6. 7»и ксифор ниии молекул онк»стем» н ш(жаю» (»Х м) (6) ( ) и анншшшуюш м энергии Н - 50 «Дхг(моль, а «онформания ванны, несколько нштзбнльиая за счет мевалензных азаиьзсмйствнй мсвлу атомами водорода соонютпауег локальному минимуму энергии Н -40 «Дж(моль.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
