Специфический кислотный катализ

Кислотно-основный катализ широко используется в органической химии при получении различных классов органических соединений. Различают два типа кислотного катализа специфический кислотный катализ и общий кислотный катализ. Специфический [c.236]

Механизм реакций кислотно-основного катализа основан на промежуточном протолитическом взаимодействии реагентов с катализатором, в результате чего образуются частицы повышенной реакционной способности. Например, механизм реакции АВ — Р при специфическом кислотном катализе можно объяснить следующей схемой [c.347]

Согласно Дж. Бренстеду, кислота —вещество, способное отдавать протон, например НС1, Н3О+, СН3СООН, NHI Н2О, ROH и др. Под основанием понимается вещество, способное принимать протон, например ОН", NH3, HjO, СН3СОО", R0" и др. В зависимости от типа кислоты или основания все реакции кислотно-основного катализа условно разбиваются на четыре группы 1) специфический кислотный катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые только ионами водорода (ионами гидроксония или ионами лиония) 2) специфический основной катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые только ионами ОН" 3) общий кислотный катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые любой кислотой 4) общий основной катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые любым основанием. Если катализируемая кислотой или основанием реакция протекает при наличии в растворе различных веществ, обладающих кислыми или основными свойствами, то общая скорость процесса равна сумме скоростей реакций, катализируемых каждым из присутствующих катализаторов. Если скорости реакций описываются урав- [c.623]

Специфический кислотный катализ (рис. [c.173]

Для гомогенного катализа можно далее выделить специфический кислотный, специфический основной, общий кислотный, общий основной, нуклеофильный и электрофильный. В специфическом кислотном катализе как катализатор действует простой протон, при специфическом основном — гидроксил-ион. При общекислотном или общеосновном катализе действуют любые соединения кислотного или основного характера соответственно. Ниже различные механизмы катализа показаны на реакции бро-мирования ацетона. При специфическом кислотном катализе [c.192]

В качестве примера специфического кислотного катализа рассмотрим реакцию гидролиза сложного эфира, катализируемую водородным ионом [c.624]

Чтобы различить каталитическое влияние /го и простого протона (т. е. специфический кислотный катализ), необходимо работать в интервале концентраций кислот, в котором Ло не связано линейно с Н+. [c.496]

Гидратация изобутилена на катионитах — пример специфического кислотного катализа, когда каталитический процесс осуществляется сольватированным ионом водорода. Реакция первого порядка по ионам водорода и первого порядка по олефину. Скорость процесса дегидратации триметилкарбинола на катионите описывается уравнением Фроста [c.222]

Кислота или основание могут катализировать реакции двумя разными путями речь идет об общем и специфическом катализе. Если скорость катализируемой кислотой реакции в растворителе 5 пропорциональна величине [8Н+], говорят, что имеет место специфический кислотный катализ, а кислотой является 5Н+. Кислота, вводимая в растворитель, может быть сильнее или слабее, чем 5Н+, но скорость пропорциональна только величине [5Н+], соответствующей действительной концентрации 5Н+ в растворе (выведенной из равновесия 8 + НА 5Н+ + А ). Природа кислоты НА не имеет значения, за исключением тех случаев, когда она определяет положение равновесия и отсюда величину [5Н+]. Большинство измерений было проведено в воде, где 5Н+ служит молекула Н3О+. [c.335]

Следовательно, логарифм константы скорости в специфическом кислотном катализе линейно уменьшается, а в специфическом основном катализе линейно возрастает с ростом pH раствора. [c.347]

Описанный выше случай называют также специфическим кислотным катализом уравнение скорости реакции не содержит концентрации кислоты ВН+, действующей, как катализатор, так как она входит в равновесие (132) и определяется концентрацией СндО+- При постоянной концентрации исходных веществ скорость реакции зависит только от pH, т. е. от концентрации кислоты. [c.194]

Как и в предыдущем случае, возможен либо специфический кислотный катализ (под действием иона Н3О+), либо общий кислотный катализ. [c.53]

Таблица 5.2. Влияние величины а на протекание реакции по механизму общего КИСЛОТНОГО или специфического кислотного катализа

Основание Льюиса — вещество— донор пары электронов. Специфический кислотный катализ — катализ, который вызывают только Н3О+. [c.172]

Стадия конденсации катализируется ионом водорода, т. е. относится к реакциям специфического кислотного катализа, и ее скорость линейно зависит от функции кислотности Гаммета с другой стороны, протоны катализируют также и побочные реакции, поэтому выбирают всегда оптимальную концентрацию серной кислоты. Роль катализатора заключается в протонировании кислородного атома карбонильной группы с образованием карбкатиона, присоединяющегося затем к нуклеофильному реагенту—олефину [c.202]

В реакции действует общий, а не специфический кислотный катализ. Это указывает на то, что скорость определяется переносом протона с кислоты на двойную связь [21]. [c.138]

В этом разделе на примере общего кислотного и специфического кислотного катализа мы рассмотрим вопрос о том, каковы различия между общим и специфическим катализом. Иными словами, почему об одних реакциях говорят, что в них имеет место общий кислотный катализ, а о других — что они специфически катализируются ионами водорода [c.100]

Однако если в механизм реакции входит равновесие с участием слабых кислот или оснований, то можно наблюдать более высорсую скорость реакции в 020. Причина этого состоит в том, что константы диссоциации слабых кислот и оснований в О2О меньше, чем в Н2О (в 2—4 раза). Ионное произведение тяжелой воды 7(о2о = 0,145-10 также более чем в пять раз меньше, чем ионное произведение Н2О (разд. 35.4.1.4). Этот фактор становится особенно существен при кислотно-основном катализе. Вернемся к уравнению (135) можно легко понять, что в случае специфического кислотного катализа, т. е. при наличии предшествующего протолитического равновесия ([реакция (131)], скорость катализируемой реакции в О2О оказывается больше, чем в Н2О. Константа скорости в уравнении (135) равна [c.200]

По механизму специфического кислотного катализа протекают реакции гидролиза эфиров, ацеталей, гидратации ненасыщенных альдегидов, а специфического основного катализа — такие, как альдольная конденсация, гидратация альдегидов и др. [c.91]

Следовательно, рассматриваемое превращение относится к реакциям специфического кислотного катализа, т. е. они ускоряются свободными ионами водорода. Поэтому в качестве катализатора синтеза ДМД могут быть использованы любые вещества, продуцирующие в водном растворе свободные протоны органические и минеральные кислоты, катионообменные смолы, соли сильных кислот и слабых оснований и т. д. Выбор серной кислоты обусловлен ее дещевизной и доступностью, высокой активностью и практическим отсутствием окисляющего действия. Первичным актом реакции Принса является присоединение протона катализирующего вещества к кислородному атому карбонильной группы формальдегида с образованием гидроксиметиленкарбкатиона [c.369]

Механизм реакций кислотно основного катализа основан на промежуточном протолитическом взаимодеиствии реагентов с катализатором в результате чего образуются частицы повы шеннои реакционной способности Например механизм реакции А 4" В = Р при специфическом кислотном катализе можно объ яснить следующей схемой [c.347]

В рассмотренных случаях кислотного и основного катализа скорость реакции определялась равновесной концентрацией протонированной или ионизованной формы субстрата и, таким образом, зависела только от pH (для концентрированных растворов кислот — от Нц), т. е. от концентрации ионов НзО или ОН независимо от того, каким основанием или кислотой создавалась эта среда. Поэтому рассмотренный выше тип катализа получил название специфического кислотного катализа ионом гидроксония или, соответственно, епецифического основного катализа ионом гидроксила. [c.341]

Другими словами, включение основания может понизить энтачьиню активации. Нанример, нри гидролизе триэтилортоацетата в случае специфического кислотного катализа образуется обладающий высокой энергией иротонированный катион, а при общем кислотном катализе такой катион не образуется [c.290]

Можно полагать, что при функционировании ферментов реализуются общий основный и общий кислотный катализ. Ферменты не способны локально концентрировать протоны или гидроксильные иоиы с тем, чтобы обеспечить специфический основный или специфический кислотный катализ. Однако определенные иоиогениые группы ферментов при их нормальной степени протонировання, соответствующей pH клетки, могут выступать в роли общекислотных и общеосновных катализаторов. [c.53]

Нуклеофильный и общий основной катализ составляют два из трех механизмов, выявленных при работе в модельных системах. Третий механизм — это общий кислотный катализ. Этот механизм обычно не наблюдается в реакциях сложных эфиров, но имеет больщое значение при гидролизе ортоэфиров и некоторых ацеталей [22]. Так, гидролиз этилортоацетата (4) катализируется кислым компонентом нитрофенольных буферов [23] и, как принято считать, протекает по механизму общего кислотного катализа [22] схема (10) . Согласно этому механизму, обратному общему основному катализу превращение (4) в (5) и затем обратно (5) в (4) через одно и то же переходное состояние , катализатор посредством протонирования превращает плохую уходящую группу в хорощую. В отличие от специфического кислотного катализа, который зависит только от pH и не зависит от концентрации обобщенной кислоты (в данном случае фенола), здесь стадии переноса прогона и разрыва связи С—О согласованы. [c.464]

Функциональные мицеллы не относятся к числу наиболее известных примеров мицеллярного катализа, главным образом потому, что заряженные концевые группы обычных детергер1тов представляют собой сопряженные основания сильных кислот нли тетраалкнламмониевые катионы, в силу чего их реакционная способность ниже, чем у нуклеофилов или общих оснований. Анионная мицелла (см. рис. 24.1.15) может катализировать реакции специфического кислотного катализа, такие как гидролиз ацеталей ил и ортоэфиров с гидрофобными группами, путем связывания субстрата таким образом, что полярная функциональная группа [c.507]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология