Разделы презентаций


Взаимное влияние атомов в молекулах

Содержание

Представления о взаимном влиянии атомов в молекулахСH3COOH СF3COOHPKa 4.7

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Теоретические основы органической
химии

Взаимное влияние атомов в молекулах.
Шкалы электроотрицательности.
Уравнение

Тафта.
Лекция 11
(электронно-лекционный курс)

Проф. Бородкин Г.И.

Теоретические основы органическойхимииВзаимное влияние атомов в молекулах. Шкалы электроотрицательности. Уравнение Тафта.Лекция 11(электронно-лекционный курс)Проф. Бородкин Г.И.

Слайд 2Представления о взаимном влиянии
атомов в молекулах
СH3COOH

СF3COOH
PKa

4.7 0.7

PKa ~ 5

1

Представления о взаимном влиянии атомов в молекулахСH3COOH

Слайд 3Полярность связи
σ-cвязь
π-cвязь
Ψмол. = aAΨa + aBΨb
неполярная
полярная
2

Полярность связиσ-cвязьπ-cвязьΨмол. = aAΨa  +  aBΨbнеполярнаяполярная2

Слайд 41921 - докторская степень по физической химии,
1925 – работал

в Европе с Э. Шрёдингером,
П. Дираком П. Дираком, В.

Гейзенбергом, Луи де Бройлем,
М. Борном
1926 – метод MO, теория Хунда—Малликена
1926-1928 – профессор Нью-Йоркского
университета
1934 – шкала электроотрицательности
1936 – член американской национальной академии
1942-45 – плутониевый проект
- 3 применение квантовой механики
к кислота и основаниям
1966 - Нобелевская премия по химии
«за фундаментальную работу по теории
химической связи и электронной структуре
молекул

1896 – 1986 гг.

3

Р.С. Малликен

1921 - докторская степень по физической химии, 1925 – работал в Европе с Э. Шрёдингером, П. Дираком

Слайд 5A.
A+
-e
Ip
A.
A-
+e
EA
χ =
Ip + EA
2
Шкала электроотрицательности
Малликена
4

A.A+-eIpA.A-+eEAχ = Ip + EA2Шкала электроотрицательностиМалликена4

Слайд 6Шкала электроотрицательности
Полинга

A-B A- B+

A+ B-
Ковалентная связь:
EA-B =

(EA-A + EB-B)/2

Ионная связь:
Δ = EA-B - (EA-A + EB-B)/2

χA - χB = f (Δ)

χA - χB =

χF = 4.0

5

Шкала электроотрицательностиПолингаA-B       A- B+       A+

Слайд 7H 2.1
Li Be

B C N

O F
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Si P S Cl
1.8 2.1 2.5 3.0
Ge As Se Br
1.8 2.0 2.4 2.8
Sn Sb Te I
1.8 1.9 2.1 2.5

C

sp3 sp2 sp
2.50 2.60 2.70

χ

Шкала Полинга

6

H 2.1Li    Be     B     C

Слайд 8Дипольные моменты

μ (D)
Me-Me

0
MeNH2 1.32
Me-OH 1.69
Me-F 1.81

7

Дипольные моменты             μ (D)Me-Me

Слайд 9Физическая природа электроотрицательности –
экранирование ядра электронами. С увеличением
числа электронов экранирование

ядра уменьшается (от LI r F), а электроотрицательность увеличивается. Электроны

на более высоколежащих оболочках «чувствуют» экранирование ядра от электронов на низколежащих оболочках (1s, 2s, 2p).

8

Физическая природа электроотрицательности –экранирование ядра электронами. С увеличениемчисла электронов экранирование ядра уменьшается (от LI r F), а

Слайд 10Шкала Allred и Rochow
χAR =
0.359 Zeff
r2
+ 0.744
где, r –

ковалентный радиус в А
Zeff – эффективный

заряд ядра


A.L. Allred, E.G. Rocow,
J. Inorg. Nucl. Chem. 1958, 264

9

Шкала Allred и RochowχAR = 0.359 Zeffr2+ 0.744где, r – ковалентный радиус в А

Слайд 11Спектроскопическая шкала
электроотрицательности Allen
χспектр. =
aIPs + bIPp
a + b
где, IPs

и bIPp – потенциалы ионизации
s и

p-электронов в молекулах

атомы в молекулах (корреляция со
шкалой Полинга !!!)

L.S. Allen et al., JACS 1989, 9003;
Int. J. Quant Chem. 1994, 253;
J.B. Mann et al. JACS 2000, 2780

10

Спектроскопическая шкала электроотрицательности Allenχспектр. =aIPs + bIPpa + bгде, IPs и bIPp – потенциалы ионизации

Слайд 12Атом Полинг Малликен Aлред-Рошоу Аллен

Н

2.1

2.17 2.20 2.30
Li 1.0 0.91 0.97 0.91
Be 1.5 1.45 1.47 1.58
B 2.0 1.88 2.01 2.05
C 2.5 2.45 2.50 2.54
N 3.0 2.93 3.07 3.07
O 3.5 3.61 3.50 3.61
F 4.0 4.14 4.10 4.19

11

Атом   Полинг  Малликен  Aлред-Рошоу  АлленН

Слайд 13 Влияние заместителей
12

Влияние заместителей12

Слайд 14
Влияние заместителей по σ-связям
H – CH2 –CH2- CH2 -Y
-Индукционный эффект

–последовательное
распространение и постепенное затухание
поляризации σ-связи (Iσ).
13

Влияние заместителей по σ-связямH – CH2 –CH2- CH2 -Y-Индукционный эффект –последовательноераспространение и постепенное затуханиеполяризации σ-связи (Iσ). 13

Слайд 15lg(KX/KH) = A ε3
lg(KX/KH) = A ε
ε = 0.2 −

0.7

14

lg(KX/KH) = A ε3lg(KX/KH) = A εε = 0.2 − 0.714

Слайд 16преобладает
F-эффект
I
Полевая модель
Кирквуд-Вестхаймер

15

преобладаетF-эффектIПолевая модельКирквуд-Вестхаймер15

Слайд 17Br PKa

PKaрасч.
(псевдо)
гем 7.99

8.32
орто 7.95 7.65
мета 7.28 7.26
пара 7.34 7.28

K. Bowden et al. CC 1977, 608

16

Br       PKa      PKaрасч.(псевдо)гем

Слайд 18Качественная оценка индукционного
эффекта
-I
-I
+I
17

Качественная оценка индукционногоэффекта-I-I+I17

Слайд 19Количественная оценка индукционного
Влияния (Тафт, 1952-1954 гг.)
Robert W. Taft (1922-1996)
-Born

in Lawrence,
- Ph.D. the Ohio State Univerity (with Melvin Newman).


-Following a postdoctoral year wish Louis Hammet
at Columbia University.
Taft spent 15 year sat the Pennsylvania State University
- Professor of Chemistry at the University of Californie, Irvine.

Interests involve extensive studies of the effects of molecular
structure on gas-phase proton-transfer equilibria,
using ion cyclotron resonance spectroscopy.

18

Количественная оценка индукционногоВлияния (Тафт, 1952-1954 гг.)Robert W. Taft (1922-1996) -Born in Lawrence,- Ph.D. the Ohio State Univerity

Слайд 20H2O 25oC
R Me

H CH2Cl CHCl2 COOMe


Kотн. 4.5x10-3 1 3.4 72 760


-I- эффект

Щелочной гидролиз:

19

H2O 25oCR      Me    H  CH2Cl  CHCl2

Слайд 21Кислотный гидролиз:
H2O 25oC
R Me

H CH3COO

COOMe
kотн. 5x10-2 1 8x10-2 6x10-2

+I

-I

20

Кислотный гидролиз:H2O 25oCR      Me     H

Слайд 22kOH = f (IR, SR)
kH+ = f (SR)
щелочной
гидролиз
кислотный
гидролиз
σ* − индукционная

константа заместителей
Тафта (универсальная величина)
21

kOH = f (IR, SR)kH+ = f (SR)щелочнойгидролизкислотныйгидролизσ* − индукционная константа заместителей     Тафта

Слайд 24Закон затухания
σ*(CH2)nR = σ*(R)εn
σ*(MeSO2) = 3.7

σ*(MeSO2CH2) = 1.32
σ*(ΝΟ2) = 3.9

σ*(NO2CH2CH2) = 0.5

Закон аддитивности

σ*(XYZC) = σ*(XCH2) + σ*(YCH2) + σ*(ZCH2)

σ*(Me3C) = 3 σ*(MeCH2) = 3 (-0.100) =
-0.300

23

Закон затуханияσ*(CH2)nR  =  σ*(R)εnσ*(MeSO2) = 3.7     σ*(MeSO2CH2)  = 1.32σ*(ΝΟ2)

Слайд 25Уравнение Тафта
− константа чувствительности реакции
(определяет масштаб эффекта

влияния
заместителя)
ρ =

f (тип реакции, условия- to,
растворитель и т.п.)
(с ростом температура падает)

24

Уравнение Тафта− константа чувствительности реакции   (определяет масштаб эффекта влияния    заместителя)

Слайд 26R-CH2-SH + H2O = RCH2S- +

H3O+
aкцепторы смещают
равновесие
вправо
25

R-CH2-SH  + H2O  = RCH2S-  +  H3O+aкцепторы смещают равновесие вправо25

Слайд 28Учет эффекта гиперконьюгации
lg(kR/kMe) = ρσ* + (nH + аnC)h
nH, nC

– число С-Н и С-С cвязей
a – отношение вкладов, вносимых

С-Н и С-С связями
h - сonst

27

Учет эффекта гиперконьюгацииlg(kR/kMe) = ρσ* + (nH + аnC)hnH, nC – число С-Н и С-С cвязейa –

Слайд 29Шкала Робертса, Мориленда
F – одинаковы; II/I2 = 2/3
28

Шкала Робертса, МорилендаF – одинаковы;  II/I2 = 2/328

Слайд 30XCH2COOH
σ* = 6.2 σI
вторичная шкала
X

σI

H 0
Me

-0.01
Et -0.01
i-Pr 0.01
Ph 0.12
CF3 0.40
F 0.54
Cl 0.47
Br 0.47
I 0.40

29

XCH2COOHσ* = 6.2 σIвторичная шкалаX      σIH      0Me

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика