Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Kolokfium_2 / лекции / lektsiya_5_vzaimnvliyanatomovmolekulah2013_lech

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
12.01.2018
Размер:
982.25 Кб
Скачать

Кафедра биологической химии с курсами медицинской, фармакологической и токсикологической химии

Тема: Взаимное влияние атомов в молекулах

Лекция №5 для студентов 1 курса, обучающихся по специальности

060101-Лечебное дело

Лектор: к.б.н. доцент

Оловянникова Раиса Яковлевна

Красноярск, 2013

1

Цель лекции

На основе строения атомов и химических связей сформировать знания о их взаимном влиянии, направленном на термодинамическую устойчивость систем или наоборот, на появление реакционных центров в молекулах и ионах.

Рассмотреть все другие факторы, определяющие реакционную способность

2

План лекции

1.Актуальность темы

2.Сопряжение и ароматичность как основа

для понимания термодинамически

устойчивости систем

3.Электронные эффекты заместителей в углеродных цепях

4.Факторы, определяющие реакционную

способность органических соединений

5.Выводы

3

Актуальность темы

Взаимное влияние атомов в молекулах выражается в эффектах сопряжения и электронных эффектах.

Сопряженные системы с открытой и замкнутой цепью сопряжения широко распространены в природе и среди фармакологически активных веществ

4

Актуальность темы

Свои функции они выполняют непосредственно через реакционные центры либо самих заместителей и гетероатомов в циклах, либо под их влиянием.

Поэтому знание понятий «сопряжение», «ароматичность», «электронные эффекты заместителей» будет использоваться для нахождения реакционных центров молекул и прогнозирования их химического поведения.

5

Сопряженные системы с открытой цепью.

Если две двойные связи разделены одинарной

или рядом с двойной связью находится атом с

несвязывающей р-АО (занятой одним

электроном, двумя или вакантной), то между

двумя р-АО , не вступившими в

локализованную π-связь, возникает

дополнительное взаимодействие, которое и

называется сопряжением.

6

 

 

π-π-сопряжение бутадиен

∙∙

 

 

N

N

 

 

 

 

 

 

 

 

∙∙

виниламин

 

 

 

 

 

 

 

 

N

π-р-сопряжение

Образуется единая четырехцентровая π-МО с делокализованной электронной плотностью.

Делокализация электронной плотности приводит к снижению

энергии системы.

Образуется единая трёххцентровая π-МО с делокализованной электронной плотностью.

Причем, четыре π-электрона

приходится на три атома.

При этом на атомах углерода электронная плотность повышается, а на атоме азота –понижается, что отражается на свойствах

соответствующих реакционных

центров.

Принцип образования сопряженной системы π-π и р-π - типов.

7

15

15ꞌ

β-каротин

СН2ОН

Ретинол

8

Сопряженные системы с замкнутой цепью.

Среди таких систем наиболее важное значение имеют ароматические системы.

Ароматичность – это частный случай сопряжения.

Ароматичность возникает тогда, когда цепь сопряжения замкнута и число электронов,

участвующих в сопряжении, подчиняется

правилу Хюккеля: оно равно 4n + 2 , где n –

любое целое число, в том числе и нуль.

9

 

бензол

N∙∙

пиридин

∙ ∙

N

∙∙

∙∙

∙∙

N

N

Н

 

пиррол

Н

 

∙∙

Эта электронная пара не участвует в сопряжении

10