Изотопное разбавление в изучении реакций

Процессы изотопного обмена имеют очень важное значение для решения многих химических, биологических и физических проблем. Особый интерес они представляют для радиохимии и изотопных методов исследования. Детальное изучение процессов изотопного обмена — одно из важнейших условий понимания природы химических реакций, индуцированных ядерными превращениями, разработки методов обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров. Только с учетом количественных характеристик реакций изотопного обмена можно правильно определять выход продуктов ядерных реакций, а также получать правильные результаты активационного анализа и анализа методом изотопного разбавления. Процессы изотопного обмена лежат в основе установления природы химических связей, их равноценности в молекуле, а также методов получения меченых соединений. Особое значение эти процессы имеют для изучения механизма реакций. [c.10]

Основные вопросы, связанные с изучением процессов полимеризации (инициирование реакций полимеризации, рост и обрыв полимерных цепей, установление положения структурных единиц полимера, взаимодействие между полимерными молекулами и растворителем и т. п.) во многих случаях успещно решаются изотопными методами. Существенное значение эти методы, в частности метод изотопного разбавления, имеют также при решении ряда аналитических задач химии полимеров, таких как определение малых количеств низкомолекулярных веществ, образующихся одновременно с полимером (или из полимера), установление числа отдельных мономерных звеньев в полимерных молекулах и т. д. [c.271]

Крупнейшие успехи были связаны с применением изотопных методов. Многое для решения проблем механизма химических и биологических процессов дали изотопные индикаторы. Эти методы, несомненно, будут получать все возрастающее распространение. Однако применение изотопной метки — лишь один из изотопных методов и притом наиболее примитивный. Незаслуженно задержалось развитие других не менее эффективных способов применения изотопов к изучению механизма реакций. Кинетический изотопный эффект позволяет судить о природе переходных состояний в реакциях. Этот вопрос взаимосвязан с теорией химической кинетики, так как, только зная строение переходных комплексов, можно предсказывать и вычислять скорости реакций. Еще менее применяется метод изотопного разбавления, обнаруживающий промежуточные вещества реакций даже при такой малой их концентрации, когда они не наблюдаются никакими прямыми способами, в том числе спектральными. [c.496]

Приведем несколько примеров применений индикаторов как в органической химии, так и в физиологии и биохимии 1) обнаружение превращения одного соединения в другое 2) изучение механизма реакции путем идентификации образовавшихся промежуточных продуктов и изучения их превращений 3) измерение скоростей реакций,,в частности, при условиях равновесия, когда общее количество веществ, присутствующих в реагирующей смеси, не меняется 4) определение содержания какого-либо компонента смеси по методу изотопного разбавления. [c.94]

Рекомендуемая методика оценки эффективности ректификационных колонн с помощью разбавленных растворов была проверена еще в 1955 г. [23] на примере испытания насадочной колонны с использованием разбавленного раствора тиофена в бензоле. Анализ тиофена в бензоле осуществлялся двумя методами — колориметрическим и радиометрическим, для чего был синтезирован тиофен, содержащий радиоактивный изотоп серы 8 . Тиофен 8 может быть получен как методами обычного химического синтеза, так и методами, основанными на реакциях изотопного обмена [24]. Экспериментальное изучение равновесия жидкость — пар непосредственно в области разбавленных растворов тиофена в бензоле привело к значению коэффициента разделения а = 1,094 0,002. Эта величина и использовалась при расчетах. [c.140]

Реакции производных карбоновых кислот — эфиров, амидов, галоидангидридов и ангидридов — уже давно являлись предметом исследования. Еще в 1792 г. Шееле [I] описал каталитическое действие разбавленных кислот и щелочей при этерификации и., гидролизе. Когда для изучения органических реакций начали широко применять кинетические методы, излюбленным объектом исследования стало омыление эфиров. Длительное изучение этого процесса привело к накоплению многочисленных данных относительно влияния структуры на реакционную способность. Эти данные были собраны, проанализированы [2, 3] и, наряду с данными, полученными при исследовании меченых соединений и изотопного обмена, сыграли важную роль е выяснении механизма реакций производных карбоновых кислот (4, 5]. Хотя вопрос катализа этих реакций и не считался маловажным, до недавнего времени ему уделялось меньше внимания, чем другим особенностям механизма реакций производных карбоновых кислот. Поэтому в данном обзоре будут рассмотрены каталитические аспекты механизма этих реакций. В некоторых специальных случаях катализ реакций производных карбоновых кислот будет полезно сравнивать с катализом в других реакционных системах, однако исчерпывающе здесь рассматриваются только реакции производных карбоновых кислот. [c.7]

Выбор исходной концентрации радиоактивного изотопа в меченом соединении определяется степенью суммарного изотопного разбавления в реакционной системе, а также зависит от эффективности метода изотопного анализа. При изучении механизма органических реакций или при проведении анализов методом изотопного разбавления исходная концентрация изотопа на несколько порядков меньше концентрации, необходимой при изучении биологических систем, для которых характерны большие степени разбавления. Самопроизвольный распад соединений, меченных радиоактивными изотопами, обусловлен самопоглоще-нием излучаемой радиации, а также изменением номера атома вследствие изотопного распада. Второй из этих факторов обычно не имеет существенного значения, тогда как первый фактор при проведении опытов в условиях высокой удельной активности или при продолжительном хранении следует строго учитывать. [c.31]

Тщательное изучение продуктов реакции бензидиновой перегруппировки с помощью метода изотопного разбавления показало, что 3, З -диметилбензидин при этом не образуется. Послед- [c.244]

Существенно новые данные получены для участия разных мономеров в сополимеризации и для взаимодействия ингибиторов с инициаторами. Комбинируя применение меченых добавок с методом изотопного разбавления, удалось исследовать процессы, лежавшие за пределами возмож- ностей [81] обычных аналитических методов. Для крекинга открылись такие новые побочные процессы, как деструктивное алкилирование [84] или упоминавшееся уже выше гидрирование коксовой пленкой [55, 81]. Примерами реакций, для которых изучение генетических взаимоотпоше- ний при помощи меченых молекул привело к необходимости более серьезного пересмотра привычных представлений, может служить окисление олефинов на металлических и окисных катализаторах. Как для мягкого, так и для глубокого окисления пришлось отказаться от последовательных схем с лестницей стадий, перестроив всю теорию процесса на новой основе [85, 86]. Опыты с мечеными карбидами пошатнули просуществовавшую около трех десятилетий карбидную теорию сиптииового процесса, предложенную Фишером—Тропшем [87, 88]. [c.17]

Масс-спектральный детектор с индуцированной плазмой незаменим при определении химических форм селена в пробах воды и почвы [148]. Надежность идентификации возрастает при использования метода изотопного разбавления ( 25е). Метод ГХ/МС использовали для однозначной идентификации ЛОС в салоне самолетов [151], обнаружения сильных лакриматоров сложного строения в выхлопных газах дизельных двигателей [152], изучения реакций химических соединений в атмосфере [153], идентификации компонентов ракетного топлива [ 154] и определения полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в выбросах мусоросжигательных заводов, в воде и почве [155]. Последнее применение МС-детектора является наиболее важным по причине уникальности масс-спектрометрии высокого разреще-ния в определении (в комбинации с хроматографическим разделением) индивидуальных изомеров диоксинов (подробнее см. гл. X). [c.440]

При изучении реакций множественного обмена желательно, чтобы отношение дейтерия к углеводороду было велико. Это сводит к минимуму влияние изотопного разбавления дейтерия на скорость образования более высокодейтерированных соединений во время начальной стадии реакции. Если желательно получить истинную картину первоначального распределения продуктов, то не менее важно применять дейтерий с возможно малым процентом водорода. [c.261]

Интересные результаты получены в смесях воды и метилового спирта. Так, используя лхетод изотопного разбавления при низких температурах, нашли, что вода, присутствующая в качестве лиганда, лабилизует связь. метанола, координированного Mg(II) [105]. К такому же выводу приводит изучение ЯМР-спектров смесей воды и метанола в присутствии Ni(II) [106]. Аналогично найдено, что метанол вытесняется из координационной сферы r(III) быстрее, чем молекула воды [107]. Лабилизующее влияние спиртов на обмен колгплексов Сг(1П) иллюстрируется следующей сравнительно быстрой реакцией в этаноле [108] [c.31]

Присутствие электролитов изменяет скорость реакций, катализируемых кислотами и основаниями. Количественная теория солевого эффекта для разбавленных водных растворов была создана Бренстедом и выдержала многостороннюю опытную проверку [15, 60]. Изложенное выше не оставляет сомнения в том, что реакции изотопного обмена водорода находятся в общем ряду с другими реакциями, протекающими при катализе кислотами и основаниями. Это справедливо также в отношении кинетического солевого эффекта при водородном обмене. Правда, солевой эффект при водородном обмене пока изучен очень мало. Упомянем о пропорциональности между константой скорости обмена водорода фосфина с водой и концентрацией хлористого натрия по измерениям Вестона и Бигельейзена [79]. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология