Сопряжение. Сопряженные системы

 

Сопряженные системы с открытой цепью

а) π,π-сопряженные системы

 

Рис. 4. Электронное строение бутадиена-1,3

 

б) р, π-сопряженные системы

Электронное строение этенамина

 

 

 

Ароматические сопряженные системы

а) бензоидного ряда

 

 

 

Рис. 5. Электронное строение бензола

 

 

Рис. 6. Электронное строение нафталина

 

 

б) небензоидного ряда

 

в) гетероциклические

 

 

Рис. 7. Электронное строение пиррольного атома азота

 

Рис. 8. Электронное строение пиридинового атома азота

 

Взаимное влияние атомов

В органических молекулах

Таблица 7. Электронные эффекты некоторых

Заместителей

 

Заместитель Электронные эффекты Характер совместного действия
Алкильные группы (R) +I – Электронодонорный (+M > –I)
–О– +I +M
–NH2, –NHR, –NR2 –I +M
–OH –I +M
Алкоксигруппы (–ОR) –I +M
Галогены (F, Cl, Br, I) –I +M < –I Электроноакцепторный  
–NО2 –I –M
–SO3H –I –M
–­COOH, –COOR –I –M
>C= –I –M

 

ИЗОМЕРИЯ

Изомеры –соединения с одинаковым количественным и качественным составом, но различные по строению (т.е. по последовательности связывания атомов или расположению их в пространстве). Возможны следующие виды изомерии – структурная и пространственная (стереоизомерия).

Стереоизомеры – изомеры, имеющие одинаковую последовательность соединения атомов, но отличающиеся расположением этих атомов в пространстве. Стереоизомеры могут быть конфигурационными и конформационными.

Таутомеры –структурныеизомеры, находящиеся в динамическом равновесии и существующие за счёт миграции атомной группы между двумя или несколькими центрами в молекуле.

 

 

Схема 2. Классификация изомеров

 

 

 

 

Относительная D,L-номенклатура

 

энантиомеры энантиомеры

Абсолютная R,S-номенклатура

 

 

Рис. 9. Обозначение конфигурации асимметрического атома

углерода в молекулах бутанола-2 по R,S-системе:

а – (R)-бутанол-2, б – (S)-бутанол-2

 

При геометрической изомерии стереоизомеры отличаются друг от друга расположением заместителей по отношению к плоскости двойной связи или цикла. Изомер, у которого одинаковые заместители расположены по одну сторону от плоскости связи или цикла, называются цис-изомером, а если по разные стороны – транс-изомером.

 

Для обозначения конфигурации двойных связей цис- и транс-изомеров используется принцип старшинства заместителей. В парах заместителей, соединенных с каждым из атомов двойной связи определяют старшинство заместителей. Если старшие заместители каждой пары находятся по одну сторону двойной связи, то конфигурацию обозначают префиксом (Z) (от нем. zusammen – вместе), а если по разные – (Е) (от нем. entgegen – напротив). По этой системе обозначения фумаровая кислота является Е-изомером, а малеиновая – Z. Иногда использование префиксов цис- и транс- невозможно, в этом случае пользуются только Е,Z-системой.