1 (1125754), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Свяээниые пэры сдвинутся при этом нз угол лленьший, чем тетрээдрнческий, н то время кзк неко- деленные пары раздвинутся нз больший угъл, квк поквззпа схемзтическине риа. 5-2л. гллвд гто глава з ье угол 'бояьше ге«»в»дон«секо« ° Н угол меныпе и теграэд- Внчесхого те«раздан«еское расположение , Ряс. 5.25. Схематическое изображение обрвзовзвия Н«О нз Озю и 2Нв, пока.
зывающее, каким образок изменения в отталкивзнви электронов должны крнаестн к углу Н вЂ” Π— Н, значение которого будет меньше тетраэдрического. Наосновэнки этого подхода яельзя предсказать точное значение угла между связями Н вЂ” Π— Н, но имеется основание утверждать, что он будет меньше„ чем тетраэдрическое значение г09,о; наблюдаемый угол гОг,б' выглядит поэтому ео всех отношениях приемлемыи. Гораздо меиыпее значение угла Н вЂ” 5-Н в серо. водороде может объясняться тем, что сера мепеа электроноакпепторна, чеи кисло. род. и поэтому характер 5«гш в Н,5 вырез«ен менее ярко, чем характер Огы в Н,О. Это позволяет нредпагожить, что угол Н вЂ” 5 — Н будет меньше, чем угол Н вЂ” Π— Н.
как и есть на саг«ом деле, Аианогнчиый метод рассмотрения может быть применен к образованию аммиака из М и ЗН; ои позволяет предсказать, что угол должен быть ближе и зе Е тетрзэдрическому, поскольку е этом случае нс сувгестзует отталкивания между !ге!голь«еггггыми парами. Упражнение З-В. Угол Н вЂ” С вЂ” Н з формальдегидс Н«С О составляет г25«.
Находится ли эта величина в соответствии с иежмолекулярвым отталкивзяиемг Объясните. унразюненнв З-р. Объясннтес точки зрения межэлектрониого оттадкнваиия, почему взлектные углы в Ггрз и ОР, равны г02„! и г03,2'соответстненно. Учтите, что фтор более электроотрнпателен постнов~виню к азоту. чем по отношению к кис. породу. Упражнение б-/а. Пусть в соединении СН«Х с углеродом «аннана электроноак. пепторная группа Х.
гненьвнй нлп больший р-характер будет иметь орбнталь связи С вЂ” Н по сравнению с зр'-орбиталью связн С вЂ” Н в метанеу Объясните. Дополнит«ланов упрансненне б-и. Неусъэйчнаое соединение:СН, может существовать в двух формах, соответствующих основному состоянию. В одной нз форм угол Н вЂ” С вЂ” Н равен !50", а в другой — !03,2'. В одном нз этих состояний электроны, не участвующие в обра. зевании связи, спарены, а в другом — не си«роны.
Постройте возиожиые атомно. орбитальные модели этих состояний и используйте пх для ответа на вопрос о том, в каком из соединений электроны не сварены. АЛКЕНЫ. СТРУКТУРА, СПЕКТРЫ И СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ В ранний период раза!!тая органической химии алканы были названы «насыщенными», а алкгньг — «ненасыщенными» соединениями, поскольку алкены в отличи~ от алланов, окала~ась способными вступать в реакции присоединения при действии пгаких вггцеств, как галагены, галогеноводороды, серная кислота и окггслительные агенты. «Химическое сродствоэ считалось вследствие втого «ненасыщенным», Позднее было выяснено, что пгакие реакции присоединения в действцтельности происходят путем раскрьипия «наполовину» двойной связи углерод — углерод.
То, что такие реакции происходят гораздо левы, чем с алканами, объясняется меныией прочностью !'больщгй пап рязкенностыа) каэкдай из углерод-углеродных связей двойной связи ло сравнению с обычной простой связью уелерод — углерод. Огромное разнообразие и сгггцгг4~ичносгпь реакций присоединения, в которых ггринимагат участие соединения с двойными связями, делагт их чрезвычайно важными лромелсуточными веществами в органических синтезах. Зти реикции будут рассматриваться в гл.
7, а в ггаспюягцей главе обсуждены номенклатура, спектры и цис — транс-изомерия алкенов. Последний вопрос приобретает особенно вазкнае значение при рассмотрении механизмов реакций присоединения. Использован!ге дипольных моментов описано в связи с вопросом установления спгруктуры цис и гпранвизомеров. Принципы, дежащие в ггсноне экспериментального определен ия ди пол вных номен тол, обсуждаюпгся в специальном разделе в конце главы.
Сушествует огромное разнообразие соединений, содериаших одну или большее число неннсьиценных двойных связей углерод— — 1. Бох(е)(клатцр(т )( соответствии с правиламн ШРАС при построении названий д(, (гоо наиболее длинная непрерывная цепь, содержащая двойную >гн «... по~учает название соответствующего аннана, в котором ,.ш >лПИЕ -ии ЗаЛ(ЕИЕНО На -ги. Эта ЦЕПЬ даЛЕЕ НуМЕруЕтея таКИМ ),(;ои, чтобы положение первого углеродного атома, участвую- ~ о образовании двойной связи, получило наименьший из воз- »,(,1(ЫХ ИОЛ(ЕРОВ, СН 2 !) 6 6 т СН,-СН,-СН,— '.
СН вЂ” СН,-СН,-СН,-СН, ° Е 2 2 ( ! )>СнасноСНа б)ген-1 (.> не бугаи-3) 3-пропидгептеп-1 )н ° ~орван ляияя охватывает ваийолее алиниу>о иеврерыяиум анара в состав которой входит двойная свяае) Для алкеиов сравнительно простого строения часто применяют (>)(с, менее систематические названия. В одной из систем алкены >и м:лрпваются как замешенные этилены; в этом случае может п))>о(я>ваться добавление приставки, указывающей на характер )мощения — симметричный (симм) илн несимметричный (несимм) СН ! гнм.н-дни«тела«елен аеовмл-даме«ела«алев сн„— сн = сн — сн !1скс>торые наиболее часто встречающиеся, алкены называют п(плеиамн, добавляя суффикс еи к названию углеводородного ц(икала с тем же углеродным скелетом, снв сн,-с=сн, СН«-СН =СН, нроавван СН.=.
Снв >м лен нвобутилев оклер(щ; такая связь содержится в этнлене. Углеводороды с открыпй цепью, содержащей одну двойную связь, имеют общую формулу '.в11>„п называются алкеиами. Двойную связь углерод — углерод »>) пазыпа(от слефнновой связью, а алкены — олефинами («об,((у> щини масла»). Эти термины возииклн вследствие того, что а и (>бразные алкены с низкой молекулярной массой дают при и'».>Пни хлора или брома «л)аслообразный» продукт. АЛКЕНЫ. СТРУКТУРА. СПЕКТРЫ И СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ )73 Углеводородные радикалы, образованные из алкенов, получают суффикс гнил (в общем случае а»кения), и нумерация в радикале начинается от углеродного атома, имеющего свободную валентность. Однако для нескольких алкенильиых радикалов вместо систематических названий обычно используются тривиальные, а именно; вииильный, аллнльиый и кзопропенильный радикалы.
сн ! сн =с— ввоароденнл [).метала(анна) сн, сн -сн,— вллал (нронен-Я вл) сн сн— внннл (втанвл) Водородные атомы, непосредственно связанные с ненасыщенными атомами углерода, образующими двойную связь, частО называют виннльиммн водородами. Цнклоалкены называют по системе, используемой для алкенов с открытой цепью; отличие состоит в том, что нумерация всегда начинается от одного из атомов углерода, связанных двойной связью, и далее ведется вдоль цикла через двойкую связь так, чтобы сумма номеров оказалась наименьшей. $ ,СН«а Нг СНг э~ С~~а СН Сн Сн СН 1,>-диметкдцикяогрксен (а ие 1,5-диметипциклогексен) Многие соединения содержат две нли большее чксло двойных связей; они называются алкадиенами, алкатриенами, алкатетраенами и т.
д., причем суффикс указывает на число двойных связей. Положение каждой двойной связи указывается с помо(цью соответствующего номера, как показано ниже: сн =с сн — сн сн =сн — сн сн сн с=с=сн Еутвдвен-),а Еутаднен.(,а аутатрнев-(, У,а Дальнейшая классификация производится в зависимости от взаимного расположения двойных связей. Так, алкадиеиы-1,2 и сходные соединения содержат кумулированные двойные связи сн,=с=сн, с=с с (нроаадаен) аллен кумулваованные двоавме севан - Алкаднены-1,3 и другие системы с чередующимися двойными н прастыми связямй называются соединениями, содержащими сопряжен- ГЛАВА Е ные двойные связи СНн сн, =сн —.с=сн, нзопрен 12-мстнпГ>утнднеп 1,31 ! ! рс-с †с= сн — сн сн — сн сн, пснтндннн.1,В Т, кнп., 'С Т.
пп.. 'С Формула Утпснсдпппп сппрнмпн«мс днпйньм сп»зн — 183 и — 169 — 88.6 — 105 сн,-сн, СН,=СН, Зтаи Этилен. 0,501й О,брай — 187 '" — Г35 ' СН,— Снз-СНЗ сн,-сн =сн — 42,1 — 47,8 Пропав Проден О 579й 0,595 й 0,821 й О,6044 -О,б — 6,'3 3,7 0,9 СНз — СНз — СНт СНз Сн — СНй — СН=СН СНз — СН =СН вЂ” СН* СНз--СН =СН вЂ” СН вЂ” 133 — 185" 139 — 106 и-Бутан Бутса 1 час-Бутеи-2 транс-Бутон-2 сосднненнс с нзпннроннннммн днсйнммн сннзнмм (п> 11 0'626 0,64! 0,656 0,648 С̈́— СН,— СНз — СНз СНн сн,— сн,-сн,— сн=сн, СН,— СНз — СН = СН вЂ” СНн СН.-СН,-СН =СН-СНз — 129 — 165 — 15! — 340 36,! 30,0 37„9 36,4 Пентаа Пентен-1 час-Пентеп-2 Гпранс-Пмпеи-2 ж) СН, ! СН Н,С СН ! НС С С̈́— СН,— Сн,— СН,-СН,— СН, СН вЂ” СНз — 'СН -СНз-Сн СН СНз — СНз — СН з — СН = СН вЂ” СН СНз — СНз .СН4-СН=СН вЂ” СН, СНе — СН „- СН .= СН вЂ” СНз — СН СНз — СН,-СН =-СН вЂ” СНз — СН4 — 95 — 140 — 141 — 133 -138 — 1! 3 63,5 68,8 67,9 06,4 67,1 0,659 0,674 0„687 0,678 0,680 0,677 Гексан Гексен ! час Гйксен.2 Гдранс-Гексен-2 час.гексен-З птранс.гексен-з е) (СНз),С " В тройной тпткс О Прн данпеннн ннсын1спнн.
Системы, в которых двойные связи не являются ни кумулнрованными, ин сопряженными, относятся к классу соединений, содержащих изолированные двойные связи СН,-СН-СН,-СН=-СН, "С=С-~Л-С- -Смн ! псатнднсн-1.4 ! , и ШКАС и (в том сл чае, е Унрайтсненив 6-Л Наеовитс каж дое нз приведенных ниже соединений но системе цроиэводзтьте этилена. р и (в том случае, если это не вызывает затруднений) рассматривая ил, как а) (СНз)зС=СНСНз б) С1 С=С(СНз)з в) !СН,)зССНнС(СНз) = СН, г) (СНз)зс= С =СНВГ д) 1(СНз) СН)зС = — С((СН(СНз) 1 СН Укралсненне 6-2.надкатнтест кт ные "" и ныд ниже соединений: ру ур ~"рмулы длн каждого нз приведен,а) трнфтордлорзтнлеп б) несалл-динеопентилэтилен в) гексаднен-1,4 г) 1,1-ди-(цнклогексен.).ил) этен д) тривииилаллен е) 7-хлорбицнкло.(2;2,1!-гептндиен-2,5 6-2.
Физические свойства 'алкенов Физические свойства алкенов в основном сходны с соответствующими свойствами алканов. Ланные, приведенные в табл. 6-1, тур кипения, температ т позволяют провести сравнение температ алк 1 плавления и плотностей для ряда алкенов апов, имеющих тот же углеродный скелет. П об енов и соот ветствукхцнх алкены-! образуют гомологический ряд ет. ад но и-алканам, яд, в котором наблюдается длины цепи.