Первый важный рубеж в своем развитии органическая химия XX а прошла в 20-е годы. Изменение ее характера было связано с развитием новых представлений о строении молекул, базировавшихся на теории строения атома
Тот процесс, который в истории химии именуется «внедрение электронных представлений в химию», отнюдь не исчерпывается этим названием. Объяснение свойств химической связи и реакционной способности соединений перемещением электронов, приведшее к распространению на область химии принципов квантовой механики, было теснейшим образом связано с прогрессом физики атома
Уже на рубеже XIX—XX ва Р. Абегг и Г Бодлендер ввели понятие электросродства и электровалентности Дж Томсон дал истолкование электронной природе химической связи Предвидение Н. А. Морозова о существовании двух видов связи предвосхитило представление о ковалентных и электровалентных связях.
В России электронные представления на область органической химии распространил А. М. Беркенгейм Он высказал гипотезу о двойственных функциях углерода в образовании химических связей: электроположительность к атомам типа галогенов и электроотрицательность к атомам типа водорода Однако, так же как и другие гипотезы начала века, использовавшие электронные представления (Г Фрай, Д. ФОрлендер, К. Фальк и Д. Нельсон), гипотеза Беркенгейма не смогла дать интерпретации с физических позиций процессов в органической химии.
Одним из самых серьезных недостатков этих теорий было распространение упрощенных электростатических представлений не только на гетерополярные связи, но и на связи гомеополярные, например на связь Н—Н в молекуле водорода, симметричную по всем признакам, которая, однако, изображалась как Н+Н . Подобные допущения следовали и для углеродистых соединений. Объяснение природы гомеополярных связей электростатическими силами требовало введения множества дополнительных гипотез. Успешное внедрение электронных представлений в органическую химию было связано с работами Г. Льюиса (с. 103).
В 1920 г. работами Р.Робинсона и К.Инголда начались исследования роли электронов в органических реакциях. Английские химики выдвинули гипотезу о возможной роли зон повышенной и пониженной электронной плотности в образовании центров, обусловливающих реакционную способность молекул. Г Льюис еще в своих первых статьях (1916), рассматривая вопрос о геометрии химической связи, высказал мысль о том, что электронная пара, ответственная за образование ковалентной связи, не обязательно расположена точно посередине между двумя атомами; она может быть приближена к одному из них. Эта мысль оказалась чрезвычайно плодотворной и была положена в основу теории электронных смещений. Работами Р. Робинсона, А. Лапуорта и Ф.Арндта, позднее К. Ингол-да, J1. Полинга и др. было введено представление об индуктивном, таутомерном (К. Инголд) и мезомерном эффектах.
Индукционный механизм предполагал смещение пары электронов вдоль связи, тауто-мерный—переход электрона со связи на связь. При этом такие смещения происходят в стационарном состоянии молекулы (статические) или под действием среды, реагентов, катализаторов (динамические). Статическое смещение, происходящее по тауто-мерному механизму, называли мезомерным.
|