Способы установления строения молекул

Исследования органических веществ показали, что для познания их природы недостаточно установить их качественный и количественный состав, а также молекулярный вес, но что, кроме того, необходимо установить строение молекулы.

Для веществ простейшего молекулярного состава, для которых невозможна изомерия, уже числа валентности атомов, входящих в состав молекулы, вполне определяют ее структурную формулу. Например, молекулярная формула СН4О не допускает иного строения, чем го, которое выражается структурной формулой

Следует отметить, что даже в таких простых случаях правильность структурной формулы должна быть подтверждена исследованием свойств вещества. В тех же случаях, когда возможна изомерия, строение молекулы может быть установлено лишь после подробных исследований химических реакций вещества и продуктов его превращений. Исследование строения обыкновенно идет тремя путями: 1) нахождение характерных, или типических, реакций; 2) установление присутствия в составе молекулы исследуемого вещества радикалов определенного строения на основании закона остатков; 3) исследование физических свойств веществ.

Характерные, или типические, реакции

Согласно закону типических реакций, молекулы различных веществ, содержащие одинаковые группы атомов — радикалы, должны быть способны к одинаковым характерным, или типическим, реакциям. Так, сходной реакционной способностью должны обладать, например, NH3 (аммиак) и R—NH2 (первичные амины) вследствие наличия в этих соединениях радикала —NH2.

При исследовании строения органического вещества, после определения его состава и молекулярного веса и установления эмпирической формулы, вещество обычно подвергают действию таких реактивов, которые дают реакции, характерные для определенных групп атомов. В большинстве случаев такое исследование (функциональный анализ) позволяет установить присутствие в молекуле различных радикалов, за исключением углеводородных.