Структурная химия n Структура — это

Структурная химия

n Структура - это устойчивая упорядоченность качественно неизменной системы (молекулы, макромолекулы, кристалла). n С. Х. - более высокий уровень по отношению к учению о составе вещества. При этом химия из аналитической науки превратилась в синтетическую. n Главное достижение этапа - установление связи между структурой молекул и реакционной способностью веществ.

Этапы формирования структурной хими n 1. Работы Дальтона, И. -Я. Берцелиуса – формирование понятия молекулы, как структурной единицы вещества. n 2. Открытие явления изомерии - существование органических веществ одного состава, но с различными химическими свойствами (1825 г).

n 3. Работы Кеккуле (1857 г. ) n Установил, что в органических соединениях Водород одновалентен (образует 1 связь) кислород, сера двухвалентены (2 связи) азот трехвалентен (3 связи) углерод четырехвалентен (4 связи). n 4. Создание теории строения органических соединений (А. М. Бутлеров, 1866 г). n Основное положение теории строения: Свойства веществ определяются не только их качественным составом, но и их строением и взаимным влиянием атомов друг на друга.

Виды изомерии Изомерия Структурная Пространственная изомерия изомерия Изомерия Геометрическая Оптическая углеродного изомерия скелета

Структурная изомерия ( изомерия углеродного скелета) n Изомеры имеют одинаковую химическую формулу, но отличаются по физическим свойствам (температура кипения, плавления и т. д. )

Геометрическая изомерия Цис-изомер Транс-изомер Связана с отсутствием вращения вокруг двойной связи. Изомеры имеют различные физические свойства

Оптическая изомерия n Появляется тогда, когда в молекуле присутствует атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. n Обе пространственные формы нельзя совместить в пространстве; одна из них является зеркальным изображением другой.

n Оптические изомеры имеют одинаковые физические и химические свойства, но различаются отношением к поляризованному свету. n Оптическая изомерия проявляется в органических веществах различных классов и играет очень важную роль в химии природных соединений. n Оптические изомеры веществ часто имеют различные запах и вкус, и медицинское воздействие. n Различить о. и. можно только с помощью специального прибора - поляриметра.

n 5. Возникновение новой отрасли химии – органического синтеза (60 -90 г. г. 19 в). n На основе структурной химии появилась возможность для создания схемы синтеза любых химических соединений, в том числе и ранее неизвестных (лекарства, красители и др. ).

Современные задачи структурной хими n 1. Синтез кристаллов с идеальной решеткой для получения материалов с высокими техническими показателями: прочность, долговечность и т. д. n 2. Создание кристаллов с заранее запрограммированными дефектами для производства материалов с заданными свойствами. n 3. Синтез ДНК, РНК, белков, гормонов и др. аналогов природных объектов. n 4. Использование методов компьютерного моделирования и молекулярного дизайна.

C 60 -фуллерен