Биоорганическая химия. Братцева И.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

25
Органические соединения могут при одинаковом составе и одинако-
вом химическом строении различаться конфигурацией (
конфигураци-
онные изомеры).
Если все четыре заместителя у атома углерода одинаковы, то его про-
странственная модель представляет собой правильный
тетраэдр, в цен-
тре которого находится атом углерода, а в вершинах располагаются за-
местители. Валентные углы при этом равны 109,5°. Такой угол принято
называть
нормальным.
C
109,5
o
Тетраэдрическая конфигурация sp
3
-гибридизованного
атома углерода в метане
У sp
2
-гибридизованного атома углерода три заместителя (c одним из
которых он связан двойной связью) находятся
с ним в одной плоскости,
они имеют
плоскостную конфигурацию.
Конформации – это пространственное расположение атомов в моле-
кулах определенной конфигурации, обусловленное поворотом вокруг од-
ной или нескольких одинарных σ-связей.
Угол поворота называется
торсионным углом. В зависимости от ве-
личины поворота молекула может принимать различные геометрические
формы, т.е.
конформационные изомеры (конформеры). Их взаимные
переходы осуществляются без разрыва связей. Для лучшего понимания
этого понятия удобно воспользоваться
проекционными формулами Нью-
мена
, получающимися при переносе на плоскость проекции молекулы
вдоль С-С связи. Ближайший к наблюдателю атом углерода изображается
в виде точки в центре круга; круг при этом символизирует удаленный
атом углерода. Три связи каждого атома изображают в виде линий, рас-
ходящихся из центра круга – для ближайшего атома углерода или "высо-
вывающихся"
из-за круга – для удаленного атома углерода.
Изображение
ближайшего атома
углерода
Изображение
удаленного атома
углерода
.
26
Конформации, в которых заместители находятся друг относительно
друга в наиболее близком положении, обладают самой высокой энергией
и называются
заслоненными.
Конформации, в которых заместители расположены далеко друг от
друга в пространстве, обладают наименьшей энергией и называются
за-
торможенными.
Заслоненная
Заторможенная
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Этан является простейшим соединением, у которого появляется воз-
можность существования конформаций.
В длинных углеродных цепях вращение может происходить вокруг
нескольких С-С связей. Поэтому углеродная цепь может принимать раз-
нообразные конформации:
1. Клешневидную;
2. Нерегулярную;
3. Зигзагообразную
1.
2.
3.
Конформации циклических соединений
Для циклических соединений характерен специфический вид напря-
жения, вызванный отклонением валентных углов между атомами углеро-
да в цикле от нормального значения. Этот вид напряжения называется
угловым или байеровским (по имени автора теории напряжения циклов
А. Байера). Знание стереохимии циклических соединений имеет большое
значение, поскольку очень многие биологически активные соединения
являются производными циклических углеводородов.
Малые циклы – циклопентан и циклобутан имеют большое напряже-
ние в циклах, в связи с
чем они очень неустойчивы. Циклопентан имеет
плоскую форму. Валентные углы равны 108
о
, угловое напряжение прак-
тически отсутствует, может существовать в неплоской конформации
конверта. Пятичленный цикл устойчив.

Страницы