Синтез на основе направление реакций

До конца 20-х годов в химической термодинамике наибольшее внимание исследователи уделяли изучению фазовых переходов и свойств растворов, а в отношении же химических реакций ограничивались преимущественно определениями их тепловых эффектов. В известной степени это объясняется тем, что именно указанные направления химической термодинамики стали первыми удовлетворять потребности производства. Практическое же использование методов термодинамики химических реакций для решения крупных промышленных проблем долгое время отставало от ее возможностей. Правда, еще в 70—80-х годах методы химической термодинамики были успешно применены для исследования доменного процесса. К 1914 году на основе термодинамического исследования Габер определил условия, необходимые для осуществления синтеза аммиака из азота и водорода, что привело в конечном результате к возможности промышленного получения в больших количествах аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, взрывчатых веществ и порохов из дешевых и широко доступных исходных материалов. В 20-х годах, лишь после того, как термодинамическое исследование реакции синтеза метанола из Н2 и СО дало возможность определить условия, при которых положение равновесия благоприятно для этого, синтеза, наконец была решена проблема создания производства метанола из дешевого сырья. Полученные результаты показали также, что проводившиеся ранее поиски более активных катализаторов не были успешными не из-за их малой активности, а вследствие недостаточно благоприятного положения равновесия в условиях, в которых пытались осуществить эту реакцию. Известны и другие примеры успешного применения методов термодинамики химических реакций для решения промышленных задач. Однако только с конца 20-х годов плодотворность применения этих методов исследования начинает получать все более широкое признание. [c.19]

Одним из первых технических методов получения изопрена является синтез на основе ацетилена и ацетона. Этот синтез базируется на так называемой реакции этинилирования — присоединении ацетилена к полярным двойным связям с сохранением тройной связи, под влиянием щелочных агентов. Реакция этинилирования была открыта практически одновременно в самом конце XIX в. Нефом и Фаворским. Последним эта реакция разрабатывалась именно в направлении взаимодействия ацетилена с ацетоном с получением ацетиленового спирта и его превращения в изопрен, благодаря чему весь этот синтез получил название метода Фаворского. [c.380]

Химическая термодинамика. На основе законов термодинамики осуществляются энергетические расчеты химических реакций и химического равновесия, а также определяется возможность и направление самопроизвольного течения того или иного химического процесса. Химическая термодинамика изучает фазовые переходы (растворение, испарение, кристаллизацию и др.), адсорбцию и т. п. Важным разделом химической термодинамики является термохимия, которая изучает тепловые эффекты химических реакций. Этот раздел физической химии имеет большое значение в народном хозяйстве, особенно в области промышленного синтеза. [c.6]

Научные исследования посвящены теоретической органической химии, органическому синтезу и нефтехимии. Сформулировал (1869) правила о направлении реакций замещения, отщепления, присоединения по двойной связи и изомеризации в зависимости от химического строения (правила Марковникова). Исследовал (с 1880 г.) состав нефти, заложив основы нефтехимии как самостоятельной науки. Открыл (1883) новый класс органических веществ — нафтены. Ввел много новых экспериментальных приемов анализа и синтеза органических веществ. Впервые изучил переход нафтенов к ароматическим углеводородам. [c.332]

Учитывая генетическую связь процессов катионной теломеризации и полимеризации (первая реакция представляет предельный случай второй реакции), очевидна высокая активность изобутилена в электрофильной полимеризации, протекающей без изомерных превращений. Она представляет базовый фундамент для изучения закономерностей процесса полимеризации и лежит в основе направленного синтеза многих полимерных продуктов. Полимеризация изобутилена - важнейшая в практическом и теоретическом отношении реакция. Вместе с тем, благодаря наличию концевых (полиизобутилен) и внутренних (сополимеры изобутилена) двойных связей многие из рассмотренных реакций изобутилепа могут быть реализованы на полимере и использованы для модификации его свойств. [c.17]

В химии окиси углерода белым пятном остается карбонилирование органических соединений серы недостаточно изучено карбонилирование элементоорганических соединений. Последнее направление имеет не только препаративный интерес (селективный синтез труднодоступных спиртов, симметричных и несимметричных кетонов, ацилоинов, уретанов, мочевин), но также большое значение для выяснения механизма действия гомогенных металлокомплексных катализаторов карбонилирования, а следовательно, дает основу направленного поиска эффективных новых катализаторов реакции. [c.163]

В состав белков входят углерод, водород, кислород и азот. Многие белки содержат серу известны белковые вещества, содержащие фосфор и другие элементы. Белки играют исключительную роль в природе. Энгельс писал Жизнь-это способ существования белковых тел... . Белки обладают чрезвычайно сложным строением. Несмотря на многочисленные попытки химиков, искусственный синтез белков до сих пор не осуществлен. Однако в этом направлении достигнуты уже определенные успехи — синтезированы вещества, так называемые полипептиды, молекулы которых содержат остатки 20 аминокислот. В основе синтеза полипептидов лежит реакция поликонденсации. Образование, например, дипептида можно выразить схемой [c.354]

Эксперименты Маргграфа интересны с разных точек зрения. Прежде всего, это пример первого синтеза с участием фтористого водорода - соединения, крайне необходимого для получения элементного фтора. Более того, выполненная более двухсот лет тому назад реакция сегодня является основой многотоннажной технологии фтористого водорода - одного из важнейших соединений современной индустрии. Наконец, нельзя не подчеркнуть, что пример интересен и как факт первого целенаправленного синтеза неорганического фторпроизводного. Синтез- важнейшее направление в химии фтора, столь суше-ственное для решения многих вопросов современной науки и техники. А начинался он... с летучей земли . [c.46]

Нельзя не заметить, что координационная теория А. Вернера по сути своей отражала статическую сторону координационной химии и вследствие этого не могла указать пути синтеза соединений. Огромная заслуга И. И. Черняева как раз и состоит в том, что он открыл закономерность, охватывающую динамическую сторону координационной химии. Закономерность трансвлияния стала тем руководящим началом, которое легло в основу направленного синтеза координационных соединений преимущественно платиновых металлов. В соединениях большого числа элементов, среди которых можно назвать лантаноиды и актиноиды, в реакциях замещения доминирует другая закономерность, четко определенная также И. Р1. Черняевым и одним из нас, в основе которой лежит различие в прочности связи лигандов с металлом-комплексо-образователем. Это закономерность взаимного замещения лигандов, отражаемая рядом вытеснительной их способности, впервые установленная на примере соединений уранила. [c.5]

Задачи планирования маршрутов химического синтеза молекул известных химических соединений. На основе анализа структуры целевой молеку лы распознают функциональные группы, цепи, кольца, избыточность или симметрию скелета молекулы. Затем определяют реакции, позволяющие получать требуемые фрагменты структуры молекул (функциональные группы атомов), в отношении их корректности, однозначности и простоты. Задачу решают с использованием обратной стратегии, т. е. в направлении от структуры целевой молекулы к молекулам исходного сырья. [c.35]

Очевидно, что один и тот же целевой продукт может быть получен из различного сырья или из одного сырья, но различными методами. Поэтому химическую схему разрабатывают на основе анализа каждого из направлений синтеза с учетом свойств сырья, требований к продукту, возможных побочных реакций, наличия энергетических ресурсов, возможности использования тех или иных вспомогательных материалов. Решающим критерием при выборе химической схемы является экономичность производства по тому или иному методу. [c.143]

Окисление углеводородов является одним из основных направлений современного нефтехимического синтеза [1, 2], роль которого в развитии органической химии трудно переоценить. В настоящее время в промышленности осуществляется каталитическое жидкофазное окисление высших парафиновых углеводородов в высшие алифатические спирты и кислоты [3]. В последние годы большой интерес проявляют исследователи к жидкофазному автоокислению углеводородов кислородом воздуха в гидроперекиси При этом особое внимание привлекает автоокисление алкилароматических углеводородов и некоторых их производных в гидроперекиси. Это объясняется легкостью синтеза алкилароматических углеводородов на основе реакции алкилирования, как показано в главе И, легкостью окисления многих из них в гидроперекиси и широким применением последних в качестве инициаторов процессов полимеризации и исходного сырья в производстве мономеров для получения синтетических каучуков, пластических масс, синтетических волокон и других продуктов, важных для народного хозяйства. [c.244]

Перспективным направлением использования углеводородов газовых конденсатов является получение на их основе нитросоединений путем нитрования низкомолекулярных парафинов. Можно полагать, что различные нитроспирты и другие нитросоединения найдут самое широкое применение в промышленности органического синтеза. Целесообразно также развивать в газопереработке процессы, основанные на реакции парафиновых углеводородов с сернистыми соединениями. [c.55]

Решениями нашей партии и правительства по дальнейшему развитию народного хозяйства СССР предусматривается увеличение выпуска всей химической продукции, особенио полимеров, синтетических каучуков и химических волокон. Так, Директивами XXV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг. намечен рост полимеров и пластмасс в 1,9—2,1 раза с одновременным повышением их качества и срока службы. К 1980 г. будет произведено 1450—1500 тыс. т химических волокон и нитей, увеличено производство синтетического каучука в 1,4—1,6 раза. Будет неуклонно развиваться производство других очень важных химических продуктов (красителей, лакокрасочных материалов, катализаторов и консервантов, химических добавок для полимерных материалов и др.). В Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы предусмотрено расширить исследования в области синтеза химических соединений для получения веществ и материалов с новыми свойствами. Создать новые химические процессы с высокоэффективными каталитическими системами, обеспечивающие значительное ускорение химических реакций, разрабатывать научные основы технологии с преимущественным использованием замкнутых циклов . [c.8]

Если повысить давление равновесной химической системы, то в системе начнется процесс, направленный на понижение давления в ней путем уменьшения ее объема, т. е. сокращения числа моль газообразных компонентов системы. И, наоборот, при понижении давления в системе начнется процесс, направленный на повышение ее давления путем увеличения объема, т. е. увеличения числа моль газообразных компонентов. Поэтому для увеличения выхода продуктов реакции процессы, идущие с увеличением числа моль газообразных компонентов системы (Ал 0), стремятся вести по возможности при низком давлении, а процессы, идущие с уменьшением числа моль газообразных компонентов системы (Ап < 0), — при высоком давлении. Например, гидрирование, галогенирование и полимеризацию непредельных углеводородов и синтезы на основе синтез-газа ведут при высоком давлении, а дегидрирование, пиролиз и крекинг углеводородов ведут по возможности при пониженном давлении. [c.151]

Способность микроорганизмов выступать в роли химических катализаторов впервые удалось использовать в полной мере для синтеза промышленно важных стероидов. В последние тридцать лет субстратная и стереоспецифичность ферментов нашла широкое применение в производстве стероидов при осуществлении разнообразных реакций гидроксилирования, дегидроксилирова-ния, эпоксидирования, окисления, восстановления, гидрогенизации, дегидрогенизации, этерификации, гидролиза эфиров и изомеризации. Целью всеобъемлющих исследований в этой области было осуществление специфических структурных перестроек стероидов при мягких условиях. Специфичность таких реакций определяется либо выбором оп-ределеннога вида микроорганизмов, либо химической модификацией субстрата, стереохимически исключающей другие реакции. Понимание зависимости между строением молекул субстрата и характером его перестройки, осуществляемой микроорганизмами, позволило сформулировать требования для каждой конкретной реакции, например для гидроксилирования, В определении скорости и направления реакции главную роль, как выяснилось, играют положение и ориентация замещающих групп в молекулах-стероидов. История развития методов микробиологического преобразования стероидов представляет собой прекрасный пример сочетания химического подхода со специфичностью и разнообразием биологических систем. Кроме того, на этой основе может быть осуществлен синтез новых стероидов, обладающих лучшими фармакологическими свойствами. [c.161]

Из экспериментальных важнейшим является метод химических реакций, который служит основой качественного и количественного анализа веществ и их синтеза. Здесь главную роль играют изменение состава веществ и количественные соотношения между реагирующими веществами. При проведении химических реакций и получении веществ в чистом виде важное значение имеют разнообразные препаративные методы осаждение, кристаллизация, фильтрование, перегонка, сублимация и т. п. За последние годы они получили большое развитие и широко применяются для получения веществ высокой степени очистки. Сюда можно отнести методы зонной очистки, направленной кристаллизации, вакуумной перегонки и сублимации. [c.8]

Естественно, что такой эгоцентризм был тормозом развития химического производства, и он не мог продолжаться долго. К 1950-м годам стало очевидным го положение, что прежний лозунг химиков — дайте нам воду, воздух и уголь, и мы на их основе синтезируем любое химическое соединение — имеет лишь принципиальное, но отнюдь не производственное значение. Действительно, химики первой половины XX в. могли в лаборатории синтезировать из элементов многие сложные соединения, но такими способами и с такими незначительными выходами продуктов, что этот синтез никогда не мог получить промышленного значения. Ио с решением производственных задач дело обстояло еще сложнее химия первой половины XX в. с ее структурным эпицентром не могла сколько-нибудь направленно осуществлять реакции такого, например,типа [c.106]

Факторами, определяющими направление реакции на основе мояоенов и сопряженных диенов, являются природа переходного металла, лигандное окружение в металлокомплексе и условия синтеза. [c.583]

Региоселективное замещение водорода на фтор или перфторалкильную группу в гетероциклической системе существенным образом оказывает влияние на биологические и физические свойства молекулы. Как результат в последние годы возросло число работ, направленных на развитие методологии синтеза фторсодержаших гетероциклических соединений с использованием методологии формирования гетероциклов за счет двойной связи перфтороле-фина и бинуклеофильного реагента. Фторолефины являются ключевыми соединениями, на основе которых строится все здание органической химии фтора. Они занимают центральное место в синтетической химии фторорганических соединений. Модификация свойств двойной связи при введении атомов фтора позволяет развить направление реакций, которые отсутствуют в углеводородном ряду, и поэтому создает превосходные возможности для синтеза определенных структур, в том числе и гетероциклических. Они существенно расширяют возможности синтеза гетероциклических соединений, которые могут представить значительный интерес для получения биоактивных соединений для медицины и эффективных препаратов для сельского хозяйства. [c.36]

Синтезы на основе -кетоэфиров. Методы Кнорра и Конрада — Лимпаха. 2-Аминопиридины подобно анилину [6] могут вступать в реакцию с р-кето-эфирами либо по эфирной группе с образованием амида (XXIV), либо по кетонной (или енольной) — с образованием кротоната или анила (XXV). Эти два направления реакции могут быть выражены в общем виде следующими уравнениями [c.159]

Состав иродуктов, получаемых в процессе синтеза Фишера — Троиша, может меняться в зависимости от условий (температура, давление, молярное соотношение СО Н2) и технологического оформления процесса. Но самым основным фактором, оцределяю-Ш.ИМ направление реакции, является катализатор. Катализаторы синтеза Фишера—Тропша — смешанные катализаторы. Практически пригодными для синтеза являются катализаторы на основе кобальта и железа с различными добавками окисей металлов (ТЬО , МеО, ТЮз, 7гОа, КаО, СаО). [c.227]

Научные исследования посвящены теоретической органической химии, органическому синтезу и нефтехимии. Получил (1862—1867) но-ные данные об изомерии спиртов и жирных кислот, открыл окиси ряда олефиновых углеводородов, впервые синтезировал галоген- и оксипроизводные изомеров масляной кислоты. Результаты этих исследований послужили основой его учения о взаимном влиянии атомов как главном содержании теории химического строения. Сформулировал (1869) правила о направлении реакций замещения, отщепления, присоединения по двойной связи и изомеризации в зависимости от химического строения (правила Марковникова). Показал особенности двойных и тройных связей в непредельных соединениях, заключающиеся в большой прочности их по отношению к ординарным связям, но не в эквивалентности двум и трем простым связям. Совместно с сотрудником Г. А. Крестовниковым впервые синтезировал (1879) ци-клобутандикарбоновую кислоту. Исследовал (с 1880) состав нефти, заложив основы нефтехимии как самостоятельной науки. Открыл (1883) новый класс органических веществ — нафтены. Показал, что наряду с гексагидробензольными углеводородами Вредена существуют углеводороды ряда циклопентана, циклогептана и других циклоалканов. Доказал существование циклов с числом углеродных атомов от 3 до 8 впервые получил (1889) суберон установил взаимные изомерные превращения циклов в сторону как увеличения, так и уменьшения числа атомов в кольце открыл (1892) первую реакцию изомеризации циклических углеводородов с уменьшением цикла (циклогептана в метилциклогек-сан). Ввел много новых экспериментальных приемов анализа и синте- [c.325]

Подбор значений кинетических констант, наилучшим образом удовлетворяющих экспериментальным данным, — задача трудная во всех тех случаях, когда реальный процесс представляет собой систему нескольких или многих параллельно и последовательно текущих реакций. К сожалению, именно эти случаи наиболее типичны для процессов органического синтеза. Безусловно, надежнее и быстрее проводить подбор констант на цифровых вычислительных машинах путем минимизации суммы квадратов отклонений опытных и расчетных данных одним из методов направленного поиска при планировании эксперимента (см. книгу В. В. Налимова стр. 159). Следует отметить, что выбор кинетической схемы и значений кинетических констант должен производиться на основе химико-математического анализа системы. — Доп. ред. [c.36]

Между гомогенным и гетерогенным гидрогенизационными видами катализа имеются существенные различия. Многие реакции гидрогенизации, происходящие на твердых катализаторах (например, гидрогенолиз пятичленных циклоалканов, синтезы цепей на основе окиси углерода и водорода и т. п.), вовсе не происходят посредством гомогенных катализаторов, даже тех, которые активируют водород. То же относится и к реакциям дегидрогенизации. Иначе говоря, существует больщое ко- личество реакций гидро- и дегидрогенизации, которые не могут быть осуществлены без участия твердой поверхности, роль которой, очевидно, сводится к матрицированию направления реакции. [c.104]

Синтез. Основными направлениями синтеза эпоксидных смол являются следующие получение полимеров на основе различных глицидных эфиров и эпоксидирование ненасыщенных соединений. В основе синтеза эпоксидных смол на основе глицидных эфиров лежит реакция эпихлоргидрина с различными диоксисоединениями, в первую очередь с дифенилолнропаном. Несмотря на то, что именно эта реакция положила в 30-е годы начало развитию химии эпоксидных смол, изучению ее механизма до настоящего времени уделяется недостаточно внимания- [c.174]

Реакции восстановления окиси углерода водородом лежат в основе синтеза целого ряда продуктов, как то метанола, высших спиртов, сложных кислородсодержащих соединений, углеводородов и т. д. Направление синтеза (с точки зрения получаемых продуктов) зависит от соотношения СО водород , технологического режима и природы катализатора. В Германии синтез углеводородов (так называемый синтез по Фишеру и Тропшу) в годы II мировой войны подвергся детальному изучению и широкому внедрению в промышленность. [c.591]

Биомиметический синтез можно определить как планирование и проведение в лабораторных условиях реакций, в основе которых лежат уже установленные или предполагаемые биохимические процессы. Это подразумевает создание новых для небиологических систем химических превращений и разработку изящных методов полного синтеза предшественников различных природных соединений. В этом направлении были сконцентрированы усилия Ван Тамелена и сотр. [207] и Джонсона и сотр. [208, 209]. [c.330]

Химия как наука. Химья — наука о строении, свойствах веществ, их превращениях и сопровождающих явлениях. Перед современной химией стоят три главные задачи. Во-первых, основополагающим направлением развития химии является исследование строения вещества, развитие теории строения и свойств молекул и материалов. Важно установление связи между строением и разнообразными свойствами веществ и на этой основе построение теорий реакционной способности вещества, кинетики и механизма химических реакций и каталитических явлений. Осуществление химических превращений в том или ином направлении определяется составом и строением молекул, ионов, радикалов, других короткоживущих образований. Знание этого позволяет находить способы получения новых продуктов, обладающих качественно или количественно иными свойствами, чем имеющиеся. Поэтому вторая задача — осуществление направленного синтеза новых веществ с заданными свойствами. Здесь также важно найти новые реакции и катализаторы для более эффективного сушествле-ния синтеза уже известных и имеющих промышленное значение соединений. В третьих — анализ. Эта традиционная задача химии приобрела особое значение. Оно связано как с увеличением числа химических объектов и изучаемых свойств, так и с необходимостью определения и уменьшения последствий воздействия человека на природу. [c.14]

Химические превращения твердых веществ, зависящие от химического состава и строения последних, отражают их реакционную способность — склонность вступать с большей или меньшей скоростью в различные реакции. Эти превращения позволяют судить, во-первых, о природе твердых веществ и их свойствах во-вторых, о путях направленного синтеза твердых веществ и материалов на их основе, обладающих заданными свойствами в-третьих, об областях практического использования твердых тел различной природы (полупроводники, диэлектрики, металлы) и структуры (монокристаллы, поликристалл1-ь ческие и аморфные), а также композиционных материалов. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология