|
Уменьшение разнообразия комбинационных структур, за счет ослабления силы сцепления в циклическом кольце по сравнению с ароматическим кольцом, в некоторой степени препятствуют способности групп CH2 формировать кольца разных размеров. Например, 1,2,3,4-тетрадронафталин может терять одну из групп CH2 и формировать индан -(CH)4 • C=C • (CH2)3-. Из-за гибкости группы CH2, циклическое кольцо в этом соединении способно замыкаться, даже если две оставшиеся группы CH2 заменяются СН. Это создает инден -(CH)4 • C=C • (CH)2 • CH2. Полинуклеарные циклические соединения образуются так же, как полинуклеарные и комбинационные структуры, но значительно уступают им в разнообразии. Бифенилу и его продуктам замещения соответствуют дициклопентил, дициклогексил и так далее и их производные; трипентил метан имеет циклический эквивалент трициклогексил метан; циклическим аналогом нафталина является бициклодекан и так далее. Последнее основное подразделение кольцевых соединений – гетероциклическая группа. В нее входят все соединения, у которых любые атомы углерода в циклических или ароматических кольцах замещаются другими элементами. Основная причина выделения этих соединений в особую группу в том, что большинство замещений углерода другими элементами требует валентных изменений того или иного вида, в отличие от замещений водорода, которые обычно не включают валентных модификаций (кроме тех случаев, когда два одновалентных атома водорода заменяются двухвалентным заменителем). Некоторые гетероциклические замещения являются замещениями двух групп; в таких случаях обычная циклическая или ароматическая структура не меняется. Например, начиная с хинона -(CH)2 • CO • (CH)2 • CO- (ароматического соединения углерода) и заменяя две группы СН нейтральными группами NH, мы получаем урацил -NH • CO • NH • CH • CH • CO-. Еще одно парное замещение убирает последние углеводородные группы и создает уразин -NH • CO • NH • NH • CO • NH-. У уже упомянутого сложного циклогексан гексона заменен весь водород, а у боразола BH • NH • BH • NH • BH • NH- убирается весь углерод. Все эти гетероциклические соединения состоят исключительно из двучленных, магнитно-нейтральных групп и, следовательно, обладают структурой бензола - шестью группами, организованными в жесткое ароматическое кольцо. Чаще всего гетероциклический заместитель – это единичный атом или радикал. И для поддержания валентного равновесия такое замещение требует изменения валентности в какой-то другой части кольца. Поэтому замещения часто происходят в виде сбалансированных пар. Например, у пирона -(CH)2 • CO • (CH)2 • O- комбинация СО не является нейтральной группой, а радикалом с валентностью +2, балансирующим валентность (–2) атома кислорода. Радикал CH2, у которого углерод имеет обычную валентность +4, играет ту же роль у пирана -(CH)2 • CH2 • (CH)2 • O-. Замещение двух атомов азота со сбалансированными валентностями +3 и (–3) в ароматическом кольце создает диазин. Если атомы азота находятся в положениях 1,2, соединение называется пиридазин -N•N•(CH)4. Свойства соединений 1,3 и 1,4 достаточно отличаются от свойств пиридазина, поэтому им даются другие названия, соответственно пирамидин и пиразин. — 245 —
|