Словарь химических терминов (глоссарий)
Антиподы (энантиомеры) – оптические (зеркальные) изомеры, обладающие одинаковыми физическими и химическими свойствами, но отличающиеся знаком вращения (противопроложные по значению + или -) плоскости поляризованного света.
Аномерный эффект – аномальное преобладание циклической α – формы гексоз.
Ароматические соединения – органические соединения, подчиняющиеся правилам ароматичности.
Атропоизомерия – пространственная изомерия, вызванная отсутствием свободного вращения вокруг одинарной связи.
Водородная связь – связь между атомом водорода и другими электроотрицательными атомами (кислород, азот, галоген).
Гетеролиз – неравномерный разрыв ковалентной связи (характерен для ионных реакций).
Гибридизация – выравнивание электронных облаков по форме и энергии. Гибридизация определяет геометрию молекулы.
Гомолиз –равномерный разрыв ковалентной связи (характерен для радикальных реакций).
Гомологи – соединения сходные по химическим свойствам и отличающиеся друг от друга на СН2 – группу (гомологическая разность). Гомологи, располложенные в порядке возрастания их относительной молекулярной массы, образуют гомологические ряды. Состав членов гомологического ряда может быть выражен общей формулой и наличием функциональной группы.
Диастереомеры– устойчивые, изолируемые в индивидуальном состоянии пространственные изомеры, различающиеся физическими (а в какой – то мере и химическими) свойствами.
Изомеры – соединения, имеющие одинаковй состав и молекулярную массу, но различное строение, а следовательно различные физические и химические свойства. Изомерия может быть обусловлена изменением структуры углеродного скелета (структурная) или пространственым строением (стереоизомерия).
Индуктивный эффект– смещение электронной плотности к наиболее электроотрицательному атому вдоль σ (сигма) – связи.
Инверсия цикла (конверсия)– переход конформации кресла I циклогексаного кольца через ряд последовательных стадий в конформацию кресла II, при этом все аксиальные заместители становятся экваториальными и наоборот. Процесс инверсии осуществляется при 25 ºС с частотой 100000 превращений в секунду.
Инверсный сахар – изменение значения и знака угла вращения плоскости поляризованного света сахарозы после её гидролиза.
Интермедиат(промежуточное соединение) – соединение, образующееся в промежуточной стадии (в определенных условиях оно может быть выделено в индитвидуальном виде).
Ионная связь(электровалентная, гетерополярная) – обусловлена образованием общих электронных пар за счет перехода валентных электронов от одного атома к другому.
Ковалентная связь(гомеополярная) – обусловлена обобщением неспаренных валентных электронов с противоположными спинами.
Контроль за ходом реакции– зависимость соотношения альтернирующих (конкурирующих) продуктов от кинетических (кинетический контроль) или термодинамических (термодинамический контрольт) факторов.
Кинетический контроль - соотношение альтернирующих продуктов определяется скоростью их образования.
Термодинамический контроль - соотношение альтернирующих продуктов определяется их термодинамической устойчивостью.
Крекинг– высокотемпературный разрыв С-С связи в молекулах алканов с длинными цепями и образование менеее крупных молекул углеводородов.
Кинетический контроль – контроль за ходом реакции.
Конфигурация – закрепленное (кратная связь, цикл) расположение атомов в пространстве без учета различий, возникающих вследствие вращения вокруг одинарных связей. Как правило, конфигурации имеют большую энергию активации и не смогут самопроизвольно (при нормальных условиях) переходить друг в друга. Поэтому конфигурационные изомеры можно выделить в индивидуальном виде, например, цис- и транс- малеиновой кислоты.
Конформация – одна из многочисленных пространственных (геометрических) форм, которую молекула может принимать в результате вращегния вокруг простых (одинарных) связей и других внутримолекулярных движений, проходящих без нарушения целостности молекулы, т.е. без разрыва химических связей. Как правило, конформации имеют небольшую энергию активации и самопроизвольно (при нормальных условиях) переходят друг в друга. По этой причине конформация не может быть выделена в индивидуальном состоянии. Конформации молекулы называют поворотными изомерами.
Механизм реакции– способ нарушения ковалентной связи как совокупность последовательно осуществляющихся стадий, через которые прозходит система «реагент-субстрат», превращаясь в продукты реакции.
Мезомерный эффект– передача электронного влияния заместителя (Х) по сопряженной системе СН2 = СН – Х. При этом заместитель (Х) является участником сопряженной системы.
Механизм образования ковалентной связи– способ образования химической связи (общей пары электронов); различают донорно-акцепторный и обменный механизмы.
Донорно-акцепторный механизм – для образования химической связи один из взаимодействующих атомов предоставляет пару электронов (донор), а другой – свободную орбиталь (акцептор).
Обменный механизм - для образования химической связи каждый из взаимодействующих атомов предоставляет по одному электрону.
Мутаратация– взаимное превращение циклических α - и β – форм углеводов через раскрытие цикла.
Напряжение цикла – термодинамическая характеристика устойчивости цикла; возникает в результате отклонения от стандартных характеристик ковалентной связи и приводит к его меньшей устойчивости. Различают несколько видов напряжения в цикле:
Байеровское (угловое) – возникает из-за отклонения от стандартного валентного угла (109º28”); характерно для малых циклов.
Питцеровское (торсионное) – возникает вследствие энергетически невыгодной заслоненной конформации двух связанных друг с другом атомов (например, в молекуле циклопропана, в конформации ванна циклогексанового кольца); наиболее характерно для объемных заместителей.
Прелоговское (трансаннулярное) – возникает при взаимодействии в пространстве двух и более атомов водорода при атомах углерода на противоположных концах средних циклов (С8 – С11); является причиной трансаннулярных реакций.
Нуклеофильные реагенты (N)- реагенты, которые отдают свою пару электронов (доноры) для образования новой σ – связи; они могут быть нейтральными молекулами, содержащими свободную пару электронов (вода, спирт, аммиак, амины, сероводород, меркаптаны и др.) или отрицательно заряженными частицами (BF, HSO3, OH, RO, CN, RCOO и др.).
Переходное состояние– состояние через которое может проходить система «реагент - субстрат» превращаясь в продукт реакции; его образование является гипотетическим, т.к. до настоящего премени оно не выделено в индивидуальном виде.
Реагирующие органические частицы– химически активные частицы, образующиеся в ходе реакции; они могут быть нейтральными (радикалы, диазосоединения) или заряженными (карбкатионы).
Стереоселективность– преимущественное образование одного из несколько возможных продуктов реакции.
Стереоизомерия(пространственная изомерия) – вид изомерии, обусловленный различиями в пространственном расположении отдельных групп и атомов в молекулах при одном и том же порядке их связей между собой.
Стереоизомеры(пространственные изомеры)-соединения, молекулы которых при одинаковом составе и одинаковом порядке химичнской связи стомов (одинаковом строении) имеют различное пространственное строение, проявляющееся в различии физических и химических свойств. Различают геометрические (цис- и транс-) и оптические (зеркальные) изомеры.
Стереохимия – наука о пространственном строениии молекул. Особенности пространственного строения обнаруживаются в появлении стереоизомеров; эти особенности влияют на скорость и направление химических превращений, на физические свойства веществ, на характер их физиологического действия.
Термодинамический контроль– контроль за ходом реакции.
Типы реакций: 1) по способу разрыва связи подразделяются на ионные и радикальные; 2) по характекру субстрата – замещение (S), присоединения (А), элиминирования (Е) и перегруппировки; 3) по характеру деймтвующего реагента – электрофильные и нуклеофильные; 4) по количеству участвующих частиц на скорость определяющей (лимитирующей) стадии – моно- и бимолекулярные; 5) по характеру вновь вводимого атома или группы атомов в молекуле исходного соединения:
Алкилирование – введение алкильной группы (Alk),
Ацилирование – введение ацильной группы (Ac),
Галогенирование – введение атома галогена (Наl),
Нитрование – введение нитрогруппы (NO2),
Сульфирование – введение сульфогруппы (SO3H).
Углеводороды– органические соединения, состоящие из атомов углерода и водорода. Различают:
Насыщенные (предельные, алканы) – молекулы органических соединений, в которых атомы углерода затрачивают все свои валентности на соединение с другими атомами или группами атомов.
Ненасыщенные (непредельные: алкены, алкадиены, алкины) - молекулы органических соединений, в которых имеются кратные связи.
Алициклические - молекулы органических соединений, в основе которых лежит карбоцикл.
Ароматические - молекулы органических соединений, подчиняющихся правилам ароматичности.
Уравнение реакции– показывает химический процесс и характеризуется изображением исходных соединений (в левой части) и продуктов реакции (в правой части уравнения).
Химическая активность (реакционная способность) – способность вступать в химические реакции. Она определяется строением соединения (наличием кратных связей, функциональных групп).
Химическая связь – перекрывание электронных облаков между реагирующими атомами, сопровождающееся выигрышем энергии.
Электронные эффекты– взаимное влияние заместителей друг на друга. К ним относятся индуктивный, мезомерный и эффект резонанса и поля.
Электрофильные реагенты(Е) – реагенты, которые не дают пары электронов для образования новой связи; они отнимают (акцепторы) эти электроны от атома углерода. В качестве электрофилов могут выступать нейтральные молекулы (BF3, AlCl3, ICl3, O3) или положительно заряженные частицы (Н, Н3О, NO2, NO, R3C, SO3).
Экзотермическая реакция –реакция, протекающая с выделением энергии (тапловой эффект реакции отрацательный).
Эндотермическая реакция– реакция, сопровождающаяся поглощением энергии (тепловой эффект реакции положительный).
Энергетический профиль реакции –энергетическая диаграмма, позволяющая показать энергетические затраты (экзо- и эндотермичность) и путь (с образованием переходного состояния или промежуточных соединений) исследуемой реакции.
Эпимеры – стереоизомеры, отличающиеся друг от друга различным расположением заместителей у одного из асимметрических атомов углерода, как правило, у второго (например, глюкоза и манноза).
Эффект поля – передача электронного влияния удаленных друг от друга заместителей через пространство.