|
|
основе этого многообразия? Прежде всего способность атомов углерода образовывать друг с другом и с атомами других элементов цепи различной длины. Но различия в составе и размере молекул являются лишь одной из причин того, что сейчас науке известны миллионы органических соединений и их число неуклонно растет. Другим источником необычайного многообразия органических соединений является возможность существования изомеров- веществ, молекулы которых имеют одинаковый состав и относительную молекулярную массу, но отличаются строением. Изменение последовательности соединения атомов в молекулах, состоящих только из двух типов атомов- углерода и водорода, приводит к новым веществам, число которых очень быстро растет с увеличением числа атомов.
Конечно, человеку удалось обнаружить в природе или синтезировать в лаборатории лишь ничтожную долю подобных изомерных углеводородов. Оно и понятно. Уже число изомеров, соответствующих составу C25H52, раз в шесть больше числа известных в настоящее время органических соединений. А ведь органическая химия как наука существует немногим более 150 лет.
Число изомеров, как легко понять, возрастает с усложнением состава вещества. В частности, при замене в молекуле углеводорода, одного атома водорода, например, на хлор изомеры появляются уже в случае производного пропана: CH3CH2Ch2CI и CH3CHClCH3. Для дихлорпроизводных углеводородов изомеры существуют начиная с дихлорэтана: CH2ClCH2Cl и CH3CHCl2 исчерпывается ли существованием изомеров, отличающихся лишь порядком соединения атомов, весь мир органических веществ? Читатель сможет получить ответ на этот вопрос, обратившись к истории возникновения пространственных представлений в рамках теории строения органических соединений.
Эта теория, основные положения которой были сформулированы А.М.Бутлеровым в 1861г. рассматривала строение органических соединений прежде всего как последовательность связи атомов в молекуле. Вопрос о расположении атомов в пространстве в то время еще не обсуждался. Это не было случайностью. В плоть до начала XX в. наука не располагала еще физическими методами доказательства реального существования атомов и тем более их пространственного расположения. Однако уже с 70-х годов XIX в. в химии развивались представления о пространственном расположении атомов в молекулах, которые значительно позднее были блестяще подтверждены физическими исследованиями.
Появление пространственных представлений в органической химии было связано с тем, что теория строения в ее первоначальном виде не могла объяснить некоторых случаев изомерии. Речь идет об оптических изомерах- соединениях, строения которых выражалось одной и той же
271
|
