от их состава, но и от химического строения, т.е. от порядка соединения атомов в молекуле и характера их взаимного влияния.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Специфическое поведение гетерофункциональных соединений как результат взаимного влияния атомов презентация
Содержание
- 2. Теория химического строения Бутлеров Александр Михайлович 1861г
- 3. Электронный эффект Смещение электронной плотности по
- 4. Индуктивный эффект ( I ) Передача электронного
- 5. Графически индуктивный эффект обозначается стрелкой по валентному
- 6. Примеры проявления индуктивного электронного эффекта (
- 7. Атомы углерода в sp и sp2 гибридизации
- 8. Мезомерный эффект (М) Перераспределение электронной плотности в
- 9. Электронные эффекты некоторых заместителей.
- 10. Протолитическая теория Бренстеда - Лоури Протолиты Кислоты
- 11. Кислотно – основное взаимодействие НА
- 12. Качественная оценка силы кислоты определяется стабильностью сопряжённого
- 13. Сравнение кислотных свойств органических соединений. Пропан С2Н5
- 14. СН3 – СН3
- 15. Карбоновые кислоты проявляют наиболее высокие кислотные свойства
- 16. Влияние заместителей на кислотные свойства фенолов Уменьшение
- 17. Основание Бренстеда Присоединяют протон с образованием солей.
- 18. Ароматические амины слабее алифатических В амидах карбоновых
- 19. Влияние заместителей на силу основного центра
- 20. Амфолиты Аминокислоты Фосфолипиды Новокаин (используют в виде
- 21. Киcлотно – основные свойства гетероциклических соединений
- 22. Имидазол Амфолит – проявляет кислотные свойства
Теория химического строения Бутлеров Александр Михайлович 1861г Свойства веществ зависят не только от их состава, но и от химического строения, т.е. от порядка соединения атомов в молекуле и характера их
Слайд 2Теория химического строения
Бутлеров Александр Михайлович 1861г
Свойства веществ зависят не только
Слайд 3Электронный эффект
Смещение электронной плотности по системе химических связей, вызванное присутствием
заместителя, отличающегося электроотрицательностью (ЭО) от атома углерода, что приводит к изменению реакционной способности отдельных связей и молекулы в целом.
Слайд 4Индуктивный эффект ( I )
Передача электронного влияния заместителя по цепи σ-связей.
Передаётся
по цепи σ-связей с затуханием
(не проявляется через 3-4 хим. Связи)
-I +I
(не проявляется через 3-4 хим. Связи)
-I +I
Заместитель с высокой ЭО смещает электронную плотность на себя и приобретает частично отрицательный заряд (σ-)
Проявляют все функциональные группы:
– ОН – СН=СН2
– NH2 – С ≡ СН
– NO2 и д.р.
Электронная плотность
смещается в сторону заместителя,
обладающего большей ЭО (от себя)
Атомы углерода приобретают
частично положительный заряд (σ +)
Проявляют углеводородные
радикалы – R
– С
О
Н
– С
О
ОН
Слайд 5Графически индуктивный эффект обозначается стрелкой по валентному штриху в сторону более
ЭО атома:
+I
-I
СН3 СН2 СН2 ОН
+σIII +σII +σI –σ
+σI > +σII > +σIII
Связь С – Н практически неполярна,
её индуктивный эффект принят за ноль.
Слайд 6Примеры проявления индуктивного
электронного эффекта ( I )
– σIV
> – σIII > – σII > – σI
Положительный индуктивный эффект алкильного радикала
возрастает с увеличением длины и разветвлённости.
СН3 ОН С2Н5 ОН СН ОН СН3 С ОН
СН3
СН3
СН3
СН3
– σIV
– σIII
– σII
– σI
Слайд 7Атомы углерода в sp и sp2 гибридизации проявляют более высокую ЭО
и проявляют -I, при этом происходит смещение электронной плотности σ и π-связей.
СН3 СН СН2 СН3
-I
+I
Слайд 8Мезомерный эффект (М)
Перераспределение электронной плотности в системе
сопряжения под влиянием заместителя,
являющегося участником этой системы сопряжения.
– М
+ М
Гетероатом заместителя участвует
в системе сопряжения π – связью
(π,π – сопряжение)
Примеры:
Гетероатом участвует в системе
сопряжения р - электронами
(р,π – сопряжение)
Примеры:
Мезомерный эффект не затухает.
СН2 = СН – С
О
Н
+σ
+σ
–σ
–σ
– I
– М
N
+σ
+σ
+σ
–σ
–σ
–σ
Пиридин
– I
– М
СН2 = СН Cl
– I
+М
N
Н
– I
+М
Пиррол
Слайд 10Протолитическая теория Бренстеда - Лоури
Протолиты
Кислоты
Основания Амфолиты
Нейтральные молекулы
или ионы, способные
отдавать протон
(доноры протонов)
Нейтральные молекулы
или ионы, способные
присоедтнять протон
(акцепторы протонов)
Нейтральные молекулы
или ионы, способные
отдавать или присоединять
протон в зависимости
от условий
Кислота и основание образуют сопряжённую пару:
КИСЛОТА
Н+ + ОСНОВАНИЕ
сопряжённая пара
Слайд 11Кислотно – основное взаимодействие
НА + В
А – + ВН+
кислота основание
сопряжённое
основание
сопряжённая
кислота
Ка =
[А – ] [ВН+]
[НА ] [В]
рК = – lg Ка
С увеличением Ка
С уменьшением рКа
сила кислоты возрастает
Слайд 12Качественная оценка силы кислоты определяется стабильностью сопряжённого основания (аниона).
Факторы, обуславливающие стабильность
аниона:
I Природа атома кислотного центра.
1. Электроотрицательность (ЭО)
Повышение ЭО стабилизирует анион и повышает кислотные свойства.
2. Поляризуемость атома кислотного центра
Связана с размером атома.
Увеличение радиуса атома кислотного центра приводит к
делокализации электронов внешнего электронного уровня в большем
объёме, что усиливает кислотные свойства.
II Стабилизация аниона за счёт участия атома кислотного центра в системе сопряжения увеличивает кислотные свойства.
III Возможность стабилизации аниона в результате делокализации заряда кислотного центра за счёт наличия ЭА заместителей.
IV Возможность сольватизации аниона в растворе.
Слайд 13Сравнение кислотных свойств органических соединений.
Пропан
С2Н5 – СН2
рКа ~ 40
Н
возрастание
кислотных
свойств
С2Н5 – N рКа ~ 30
H
H
С2Н5 – ОН рКа ~ 16
С2Н5 – SH рКа ~ 10,5
Этанамин
Этанол
Этантиол
С2Н5СН3 + Na
С2Н5NН2 + Na
2С2Н5OН + 2Na 2C2H5ONa + H2↑
ЭТОКСИД НАТРИЯ
С2Н5OН + NaOH C2H5ONa + H2O практически не идёт
ЭТАНОАТ НАТРИЯ
С2Н5SН + NaOH C2H5SNa + H2O
ЭТАНТИОЛЯТ НАТРИЯ
2С2Н5SН + HgCl2 (C2H5S)2Hg↓ + 2HCl
ЭТАНТИОЛЯТ РТУТИ (II)
Слайд 14СН3 – СН3
СН2 = СН2 СН ≡ СН
ЭТАН ЭТЕН ЭТИН
ЭТАН ЭТЕН ЭТИН
Рост кислотных свойств
Рост электроотрицательности атома углерода
СН ≡ СН + 2AgOH AgC ≡ CAg + 2H2O
алифатические спирты
АММИАЧНЫЙ АЦЕТИЛИНИД
РАСТВОР СЕРЕБРА
R – OH RO – + H+
рКа = 16 ÷ 18
фенолы
рКа ~ 10
Делокализация отрицательного заряда в систему сопряжения увеличивает кислотные свойства
ФЕНОЛЯТ НАТРИЯ
+ NaOH + H2O
ОН
+ Н+
О–
ОН
ОNa
Слайд 15Карбоновые кислоты проявляют наиболее высокие кислотные свойства
Влияние радикала на карбоксильную группу
приводит к изменению кислотных свойств
Рост кислотных свойств
R – С
О
OH
│– I │< │+ М │
R – С
О
O
– ⅟₂
– ⅟₂
+ Н+
CH3 → CH → COOH CH3 → CH2 → COOH CH3 → COOH H – COOH
рКа ~ 5
↑
CH3
рКа ~ 4,9
рКа ~ 4,75
рКа ~ 3,8
CH3 → COOH
рКа = 4,75
CH2 → COOH
↓
Cl
рКа = 2,86
Cl
Cl
CH → COOH
рКа = 1,29
CH → COOH
Cl ←
↑
↓
Cl
Cl
рКа = 0,65
Слайд 16Влияние заместителей на кислотные свойства фенолов
Уменьшение кислотных свойств
O2N
NO2
NO2
N
О
О
– I – М
СН3
+ I
NН2
│– I │< │+ М │
рКа = 0,8
рКа = 7,1
рКа = 10
рКа = 10,1
рКа = 10,5
Слайд 17Основание Бренстеда
Присоединяют протон с образованием солей.
Сила основания определяется доступностью для протона
пары электронов гетероатома.
Наиболее сильные основания – анионы (углерод не проявляет основных свойств)
Сила оснований уменьшается
НА + В
[ВН] + А –
кислота основание
ониевая соль
R – NH2 R – OH R – SH
R – NH2 + H2O [RN+H3] OH–
(C2H5)2NH + HCl [C2H5NH2]+Cl–
C2H5OH + H2SO4 [C2H5OH2]+HSO4¯ C2H5OH + H2SO4 + H2O
+ H2O
только серная
кислота
этилоксонийгидросульфат
Слайд 18Ароматические амины слабее алифатических
В амидах карбоновых кислот более сильным основным центром
является оксогруппа
R → NH2
–σ
– I
УСИЛИВАЕТ ОСНОВНЫЕ
СВОЙСТВА
NH2
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
ОСЛАБЛЯЮТСЯ
│– I │< │+ М │
R – С
О
NH2
–σ
+ H+
R – С
ОH
NH2
+
ПАРА ЭЛЕКТРОНОВ АТОМА АЗОТА ВХОДИТ В р,π – СОПРЯЖЕНИЕ С ОКСОГРУППОЙ
Слайд 19Влияние заместителей на силу основного центра
Уменьшение основных свойств
H3C → N
← CH3
↑
CH3
NH3
F3C ← N → CF3
↓
CF3
CH3 → O
N
O
O
Слайд 20Амфолиты
Аминокислоты
Фосфолипиды
Новокаин (используют в виде гидрохлорида – растворимой соли)
+
NH3 – CH –
COOH
R
+
H3N – CH – COO –
R
NH2 – CH – COO –
R
КИСЛАЯ СРЕДА
ЩЕЛОЧНАЯ СРЕДА
КОЛАМИН
ВНУТРЕННЯЯ СОЛЬ
CH2 – COOR1
R2OOC – CH
CH2 – O – P – O
O
O–
NH3
+
CH2
CH2
ИОННАЯ СВЯЗЬ
H2N C – O – CH2 – CH2 – N
O
H
+
C2H5
C2H5
Cl –
Слайд 21Киcлотно – основные свойства гетероциклических соединений
Пиррол
Атом азота проявляет кислотные свойства
Пиридин
Атом азота проявляет основные свойства
Основность ниже, чем алифатических аминов, т.к. азот в sp2 – гибридизации имеет большую ЭО
Н
N
Na
N
Н
N
NaNH2
– NH3
ПИРРОЛНАТРИЙ
Н2О
+ NaOH
N
+ HCl
N
Н
+
Cl –
ПИРИДИНХЛОРИД
Слайд 22Имидазол
Амфолит – проявляет кислотные свойства (пиррольный атом азота)
и основные свойства (пиридиновый атом азота)
основный
центр
кислотный
центр
Н
N
N
