Когнификация безопасности техногенной деятельности
Шрифт:
Органические полимеры состоят из повторяющихся звеньев, т.е. органических мономеров, в которых реализуются катенационная и асимметрическая специфичности углерода.
Взаимодействие в органических мономерах представляет собой перманентное взаимодействие, определяемое коннексией частиц, состоящих из атомов, и частиц, входящих в состав атомов. Основной разновидностью внутримолекулярной коннексии мономеров служит перманентное ковалентное 67 взаимодействие.
67
лат. со- – приставка, означающая совместность; valens – имеющий силу
Органические мономеры предстают субмолекулярными частицами, образованными атомами, в том числе асимметрическим атомом углерода. Асимметрический атом углерода ковалентно коннексирован с четырьмя разными радикалами, обусловливая хиральность 68 частицы.
Органические мономеры с одним асимметрическим атомом углерода существуют в виде двух изомеров 69 , соотносящихся между собой как предмет и его зеркальное отражение. Изомеры по-разному отклоняют фотоны поляризованной электромагнитной энергии, проходящие через их растворы, и в соответствии с направлением этого отклонения называются правовращающимися D 70 и левовращающимися L 71 . Изомеры, называемые энантиомерами, похожи, но не тождественны друг другу. Энантиомеры имеют одинаковый состав, но разное относительное расположение субчастиц в пространстве, то есть разную хиральность.
68
др.-греч. – рука
69
др.-греч. – равный; – доля, часть
70
лат. dextro – правый
71
лат. laevo – левый
Другая особенность мономеров заключается в том, что электроны межсубчастичных молекулярных орбиталей способны поглощать кванты электромагнитной энергии и переходить на более высокие энергетические уровни и затем высвобождаться. Возврат электронов в прежние состояния сопровождается излучением квантов электромагнитной энергии или переносом поглощённой энергии по мономеру и переходом мономера в активное кинетическое состояние.
Органические мономеры, состоящие из субмолекулярных частиц, имеют в своём составе ковалентно взаимодействующие атомы водорода, кислорода и азота. Ковалентно коннексирующий в субмолекулярной частице атом водорода с частичным или частично некомпенсированным положительным зарядом одного мономера способен вступать во взаимодействие с ковалентно коннексирующим в субмолекулярной частице атомом кислорода или азота с частичным или частично некомпенсированным отрицательным зарядом другой молекулы с образованием перманентного водородного взаимодействия. В свою очередь, ковалентно коннексирующий в субмолекулярной частице атом кислорода или атом азота с частичным отрицательным зарядом одного мономера способен взаимодействовать с ковалентно коннексирующим в субмолекулярной частице атомом водорода с частичным положительным зарядом другой молекулы также с образованием перманентного водородного взаимодействия. Энергия водородной коннексии имеет малые значения, но при большом количестве взаимодействий она становится определяющей. Нескомпенсированные и частично некомпенсированные заряды мономера могут компенсироваться коннексией с молекулами воды при малых затратах энергии.
Межмолекулярные взаимодействия с участием мономеров представляют собой энергетические взаимодействия. Они разделяются на универсальные и специфические. Универсальные межмолекулярные взаимодействия, называемые также ван-дер-ваальсовыми, совершаются между любыми молекулами. Они подразделяются на ориентационные, т.е. диполь-дипольные, индукционные, дисперсионные и отталкивательные коннексии взаимодействия. Специфические межмолекулярные взаимодействия относятся к индивидуальным, присущим данной паре коннексирующих частиц. Специфические коннексии предстают прерывными взаимодействиями в виде упругих и неупругих столкновений, перманентными и лабильными водородными связями взаимодействия, а также ионными коннексиями, обусловленными переносом валентных электронов с одного атома на другой с образованием электростатически взаимодействующих положительных и отрицательных ионов.
Полимеры в отличие от мономеров характеризуются не только количеством атомов, хиральностью и конфигурацией, но конформационной 72 и структурной многовариантностью.
Конформация полимера представляет собой пространственную форму, которая возникает при повороте её отдельных частей относительно друг друга вокруг устойчивых коннексий между ними. При переходе от одной конформации к другой расходуется энергия, конфигурация полимера при этом не меняется. Полимер может иметь много конформаций, но устойчивыми из них являются те, которые обеспечиваются минимальными количествами энергии.
72
лат. conformatio – форма, построение, расположение
Полимеры состоят из мономеров, имеющих в своём составе ковалентно коннексированные атомы водорода, кислорода, азота с частично некомпенсированным зарядом, которые способны взаимодействовать с ковалентно коннексированными в другом мономере атомами с образованием перманентного водородного взаимодействия.
Частичные заряды вне полимерных коннексий компенсируются при малых значениях энергии связями перманентного взаимодействия с молекулами воды.
Многоатомный состав, хиральность, конфигурация и конформация приводят к образованию перманентных, в основном водородных связей взаимодействия между повторяющимися и разными мономерами полимера, придавая его структуре пекулиарность 73 .
73
лат. peculiaris – особенный, своеобразный, собственный
Полимер имеет конституцию 74 и конфигурацию, находится в определённом конформационном состоянии и предстаёт пекулиарной структурой, обусловленной конституцией, конфигурацией, конформацией и взаимодействием с компонентами внешнего окружения, в частности взаимодействием с молекулами воды.
Конституция полимера представляет собой тип, количество, хиральность и связность атомов в нём. Связность предстаёт длинами связи и углами между смежными коннексиями.
74
лат. constituere – ставить, устанавливать
Конфигурация есть расположение в пространстве атомов полимера заданной конституции без учёта всех иных расположений, получаемых из данного только вращением вокруг одной или нескольких простых связей.
Данная конституция полимера и его конкретная конфигурация не позволяют чётко зафиксировать положение атомов в пространстве, поскольку оно обусловливается также их вращением вокруг одной или нескольких простых связей взаимодействия. Под конформацией полимера данной конституции и конкретной конфигурации понимают расположение атомов вокруг всех коннексий, которое задаётся указанием величин и знаков всех торсионных 75 углов. Торсионный угол есть угол между двумя коннексиями, расположенными в разных плоскостях.
75
лат. torsio – кручение
Полимер предстаёт последовательностью соединённых ковалентными коннексиями мономеров-звеньев. Энергетическая особенность полимера заключается в том, что электроны межсубчастичных молекулярных орбиталей мономеров и электроны межзвенных молекулярных орбиталей способны поглощать кванты электромагнитной энергии и переходить на более высокие орбиты и затем высвобождаться. Возврат электронов в прежние состояния сопровождается излучением и/или переносом энергии по макромолекуле с поглощением и переходом полимера в активное кинетическое состояние.
Излучаемая электромагнитная энергия воспринимается электронами межсубчастичных молекулярных орбиталей мономеров и электронами межзвенных молекулярных орбиталей. Поглощённая энергия распространяется по макромолекуле и способствует образованию дополнительных, в основном водородных связей взаимодействия между мономерами одного полимера.
Антеорганоиды как органические полимеры предстают, прежде всего, пептидными 76 и нуклеиновыми 77 полимерами, которые являются носителями антесциенции.
76
греч. – питательный
77
лат. nucleus – ядро
Антесциенция полимеров представляет собой совокупности вещественно-энергетических знаков, которые при вхождении антеорганоидов в состав органоидов, способны участвовать в биотранскодинге.
В состав антесциенции входят следующие вещественно-энергетические знаки:
– нескомпенсированные, частично нескомпенсированные и временно скомпенсированные электрические заряды, их потенциальные, потоковые и полевые характеристики;
– конституция, в том числе хиральная, конфигурация, конформация носителей нескомпенсированных, частично нескомпенсированных и временно скомпенсированных электрических зарядов с их потенциальными, потоковыми и полевыми характеристикам;