На головну

ВЗАЄМНЕ ВПЛИВ АТОМІВ У МОЛЕКУЛАХ БІООРГАНІЧНИХ СОЕДІЕНІЙ. ЕЛЕКТРОННІ ЕФЕКТИ ЗАСТУПНИКІВ. КИСЛОТНІ І Основні властивості БІООРГАНІЧНИХ МОЛЕКУЛ

  1. B. Основні ефекти
  2. C) зростання амплітуди теплових коливань атомів
  3. I. Основні завдання
  4. I. Основні завдання ЗОВНІШНЬОЇ ПОЛІТИКИ
  5. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 1 сторінка
  6. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 2 сторінка
  7. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 3 сторінка

Зміст лекції.

2.1. Взаємний вплив атомів в молекулах біоорганічних сполук

2.1.1. Електронні ефекти заступників. Індуктивний і мезомерний ефект. Донорні і акцепторні групи-заступники.

2.1.2. Розподіл електронної щільності в біоорганічних молекулах.

2.2. Кислотно-основні властивості органічних сполук.

2.2.1. Теорія Бренстеда-Лоурі. Визначення «кислоти і підстави» відповідно до теорії Бренстеда-Лоурі.

2.2.2. Биоорганические сполуки- кислоти. Вплив типу кислотного центру і

заступників кислотні властивості.

2.2.3. Биоорганические сполуки- підстави. . Вплив типу основного центру і

заступників основні властивості. властивості

2.3. Медико біологічне значення вивчення теми «Кислотно-основні властивості біоорганічних сполук»

Вихідний рівень знань для засвоєння теми

Гібридизація орбіталей і просторова орієнтація орбіталей елементів 2 періоду., Види хімічних зв'язків, особливості утворення ковалентних ?- і ? -зв'язків, полярні і неполярні ковалентні зв'язки, зміна електронегативності елементів в періоді і групі, функціональні групи, пов'язані системи, делокализация.

2.1. Взаємний вплив атомів в молекулах біоорганічних сполук.

Електронні ефекти заступників

Ключові слова до розділу 2.1.

Заступник донорний, акцепторні, електронегативність, розподіл електронної щільності в молекулі биоорганического з'єднання, ефект індуктивний, мезомерний

Зсув електронної щільності в біоорганічних сполуках пов'язане з різною електронегативність атомів. Електронна щільність зміщується завжди в бік більш електронегативного атома.

ряд електронегативності:

F> O> N> C1> Br> I ~ S> C> H

Функціональні групи, що зміщують електронну щільність в свою сторону, є акцепторами, а групи, «відразливі» від себе електронну щільність-донорами.

Для демонстрації цих явищ складають діаграми розподілу електронної щільності, Які допомагають зрозуміти напрямок органічної реакції і пояснити, чому вони саме так протікають, а не інакше. На підставі розподілу електронної щільності можна висловити припущення про механізм реакції і будову речовин, що утворяться.

Зсув електронної щільності уздовж ? -зв'язків зветься індуктивного ефекту Атоми або функціональні групи, «відразливі» від себе електронну щільність, проявляють позитивний (+ I) а зміщують в свою сторону - негативний (- I) ефекти.

Індуктивний ефект позначають стрілкою вздовж зв'язку, яка спрямована від атома з частковим позитивним зарядом (б +) в сторону того атома, на якому виникає надлишковий негативний заряд (частковий заряд б-)

Індуктивний ефект поширюється на сусідні 2-3 атома по відношенню до групи, що викликає цей ефект, і в міру віддалення від групи зменшується.

приклад:

Розподіл електронної щільності в молекулі бутанової кислоти.

б + б + б +

СН3 -> СН2 -> СН2-> СН2 -> СООН

<------ заряд б + убуває у напрямку стрілки

Зсув електронної щільності в системі сполучених зв'язків носить назву мезомерного ефекту (М-ефект).Мезомерний ефект охоплює всюацікліческую пов'язану систему, часткові заряди виникають на крайніх атомах в сполученої системі, а в бензольному кільці - зміна електронної щільності відбувається в положеннях 2,4,6 (по відношенню до групи, яка проявляє ефект).

Атоми галогенів, гидрокси- і аміногрупи містять неподіленого пари електронів, які зміщуються в бік ?-зв'язку, утворюючи загальну сполучену систему. Вони проявляють + М-ефект. Карбоксильная, карбонильная, нітро-групи мають -М-ефектом, і вони зміщують ?-електронну щільність в свою сторону.

Приклади: пропеновая (акрилова) кислота

б +  б-

СН2 == СН- З == Про

\

ВІН

Хлорвініл (хлоретил)

б +  б-

С1-СН == СН2

Якщо в ароматичної системі бензолу присутній заступник - донор, То виникає частковий (надлишковий) заряд ?- в положеннях 2,4,6 Донорно групами. Проявляють позитивний мезомерний ефект, слід вважати гідрокси, аміно групи, атоми галогенів фтору і хлору.

- Якщо заступник - акцептор, То частковий заряд ? + в положеннях 2,4,6

Акцепторні групи: карбоксильная, альдегидная., Нітро, ціано.

Донор проявляє позитивні + I і + М-ефект, а акцептор - негативні - I і - М-ефект.

У сполученої системі головним вважається мезомерний М-ефект.

Атом азоту в шестичленних ароматичних гетероциклічних сполуках піридині і піримідинів має негативний мезомерний ефект, тому знижується загальна електронна щільність в ароматичної системі (згадайте поняття ?-недостатні цикли) і по відношенню до атома азоту в положеннях 2, 4, 6 циклу виникає нестача електронної густини і з'являється частковий заряд б +. У нікотинової кислоти введення карбоксильної групи в молекулу піридину збільшує нестача електронної густини. Атом азоту і карбоксильная група діють «узгоджено» і створюють нестача електронної густини в одних і тих же положеннях 2,4,6 по відношенню до них.

? +

 ? + ? + ? + .. Піридин \  ? +  ? + .. Піримідин

? +

? +

Нікотинова кислота

У таблиці представлені значення (напрямки) ефектів функціональних груп.

 




ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ БІООРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ | Єдність теорії і практики є невід'ємною основою в розвитку природничих наук. | Проста (одинарна) зв'язок Типи зв'язків в біоорганічних сполуках. | Сполученими (кон'югованими) називають кратні зв'язку (подвійні або потрійні), розділені одинарним зв'язком. | Ациклічні пов'язані системи. Особливості електронної будови | Ключові слова | Сучасні уявлення про будову бензолу | Стійкість бензольної системи до дії окислювачів уповільнює метаболізм бензолу і його похідних в організмі. | Шестичленні ароматичні гетероцикли | П'ятичленні ароматичні гетероцикли |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати