Структурная формула - NiNa.Az

Структурная формула — это разновидность химической формулы, графически описывающая расположение и порядок связи атомов в (ковалентном) соединении, выраженное на плоскости (2D-формулы) или в трёхмерном пространстве (3D-формулы). Связи (общие электронные пары) в структурных формулах обозначаются валентными черточками (штрихами).

Структурные формулы пиридина (вверху) и изопропанола (внизу)

Исторически использовались несколько типов структурных формул (2D):

• развернутая — самая полная, изображающая все химические элементы и все химические связи (тип 1);
• более краткая, где связи с атомами водорода не обозначаются валентными черточками (тип 2);
• скелетная — наиболее краткая, где не указываются атомы водорода связанные с атомами углерода и сами связи тоже, при этом атомы углерода и связи между ними (или между углеродом и другими атомами) обозначаются ломаной: вершины и концы, не «прикасающиеся» ни к одному из атомов, — атомы углерода, звенья — связи (тип 3);
• также для соединений, содержащих бензольное кольцо, оно может обозначаться в виде шестиугольника с окружностью внутри, что указывает на равноправие всех связей (отсутствие простых и двойных связей) между атомами углерода в бензольном кольце (тип 4).

В настоящее время для структурных формул действуют рекомендации ИЮПАК "Graphical representation standards for chemical structure diagrams (IUPAC Recommendations 2008)", согласно которым формулы типов 1 и 2 являются неприемлемыми, типа 3 - предпочтительными в представлении структур Кекуле ароматических и гетероароматических соединений с делокализацией, особенно для соединений с конденсированными циклами, типа 4 - предпочтительными для ароматических соединений, в которых делокализованная ароматическая система может быть однозначно отображена, в первую очередь в случае ароматических небензоидных карбокатионов и карбанионов (катионы тропилия, циклопентадиенил-анионы) и допустима для одноядерных ароматических и гетероароматических соединений.

С помощью разных типов условных обозначений, используемых в структурных формулах, указываются также координационные связи, водородные связи, стереохимия молекул (см. обозначения), , локализация зарядов и т. д.

Программное обеспечение для создания и редактирования структурных формул

Для записи структурных формул существует множество различных химических редакторов с интегрированными средствами создания и редактирования структурных формул. Для среды LaTeX существуют макрос-пакеты XyMTeX и chemfig, обеспечивающие рендеринг структурных формул.

Примечания

1. structural formula // IUPAC Gold Book  (неопр.). Дата обращения: 20 сентября 2011. Архивировано 18 ноября 2010 года.
2. Brecher, Jonathan (1 января 2008). Graphical representation standards for chemical structure diagrams (IUPAC Recommendations 2008). Pure and Applied Chemistry. 80 (2): 277–410. doi:10.1351/pac200880020277. ISSN 1365-3075. Дата обращения: 15 октября 2024.
3. Kekulé structure (for aromatic compounds) // IUPAC Gold Book
4. CTAN: Package xymtex  (неопр.). Дата обращения: 30 мая 2014. Архивировано 15 июня 2014 года.
5. CTAN: Package chemfig  (неопр.). Дата обращения: 30 мая 2014. Архивировано 28 июня 2014 года.

Литература

• Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии. — Изд. 2. — Москва: Мир, 1978. — Т. в 2-х томах.