Деструкция деградация органических

Вся органическая химия посвящена установлению строения органических соединений и синтезу их на основании знания-строения и типичных реакций образования различных связей. Мы познакомились уже с идеей установления строения соединений химическими методами, которые и сейчас являются основными, но все больше дополняются физическими методами. Пытаясь сформулировать сущность химических методов установления строения в одной фразе, можно сказать, что они состоят в констатации родственных связей серии веществ (веществ с родственной структурой) и в выяснении строения одного или нескольких узловых веществ этой серии путем их постепенной деструкции (или, как ее иногда называют, деградации). Такой химический путь позволяет установить строение любого сколь угодно сложного вещества, однако ценой большого труда. И этот большой труд все более облегчается благодаря новым физическим методам разделения и идентификации продуктов деградации, особенно благодаря различным видам хроматографии (стр. 38). Одновременно и методом деградации и методом идентификации осколков молекулы (по их молекулярному весу) служит масс-спектрометрия (стр. 589). Разнообразные, все более развивающиеся физические методы в состоянии сильно облегчить задачу химика. Некоторые из этих методов дают возможность установить такие важные детали структуры, как характер связи, межатомные расстояния и углы, наличие или отсутствие того или иного рода взаимодействия электронных орбиталей, подобного сопряжению, наличие [c.341]

Приведенные в табл. 1.14 примеры реакций превращения пестицидов в почве и растениях характеризуют лишь отдельные этапы деградации пестицидов и в большинстве случаев являются промежуточными процессами в сложных превращениях органических соединений, сопровождающихся постепенной полной деструкцией молекулы органического соединения. Чем прочнее молекула, тем медленнее протекает процесс деструкции и тем персистентнее пестицид. Хотя нет органических соединений, совершенно стойких к воздействию почвенных организмов, однако для практических целей большое значение имеет период разложения. [c.31]

Термин деградация в обычной органической химии обозначает разрушение низкомолекулярных соединений с образованием осколков более простого строения. Уменьшение среднего молекулярного веса является также критерием протекания реакции деструкции многих полимеров. Но в этом случае приведенное выше определение термина деградация не является исчерпывающим, так как оно не учитывает многих процессов, приводящих к незначительному изменению или даже к заметному увеличению размеров молекул нередко изменения возникают уже в результате сравнительно небольшого числа химических актов. Однако эти реакции играют значительную роль, изменяя строение макромолекул или взаимодействие между цепями — факторы, от которых зависят специфические физические свойства полимеров и возможность применения полимеров в качестве синтетических каучуков, смол и волокон. Это ухудшение физических свойств, а также сопровождающие их химические изменения и дали основание рассматривать эти процессы как деградационные. [c.9]

Облучение органических полимеров. В органических полимерах под действием у-излучения происходят процессы 1) соединения их макромолекул друг с другом с образованием трехмерных сеток — процесс сшивания (стр. 317) 2) разрыв больших молекул на меньшие осколки — деградация, или деструкция. [c.429]

Обнаружение функциональных груни в молекуле ранее неизвестного соединения также не представляет в настоящее время иринцини-альных трудностей. Значительно сложнее, однако, получить информацию о строении углеродного скелета. Для этого следует провести химическую деструкцию соедииеиия и идентифицировать образующиеся осколки. Так, озонирование и последующее разложение образующихся озонидов позволяет определить положение кратной связи у большого числа алкенов. В качестве других примеров подобного рода следует упомянуть химическую деградацию альдоз (см. раздел. 3.1.1) или деструкцию алкалоидов (см. раздел 2.3.4). Однако химические методы зачастую требуют очень много времени и на их осуществление необходимы относительно большие количества вещества. В связи с интенсивным развитием приборной техники за последние 20 лет получил широкое распространение целый ряд спектральных методов оиределения строения органических соединений, такие как инфракрасная спектроскопия (ИК), раман-снектроскония, электронная спектроскопия (УФ- и видимая области), снектроскония ядерного магнитного резонанса (ЯМР), спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-сиектрометрия (МС), рентгенография, электронография и т.д. Эти методы часто в значительно более короткие сроки позволяют получить информацию о структуре и пространственном строении молекулы. Их распространение зачастую сдерживается лишь весьма высокой стоимостью приборов. В рамках настоящего учебника будут обсуждены основы важнейших из этих методов, и на некоторых примерах будет продемонстрирована получаемая с их помощью информация. Более глубоко с этим вопросом можно познакомиться в специальной литературе. [c.36]

Резюмируя в целом обсуждаемые в настоящем разделе экспериментальные данные, отметим следующее. Разрушение органических примесей при электрохимическом обесцвечивании окрашенных сточных вод на нерастворимых электродах в присутствии ионов С1 происходит до образования диоксида углерода, азота, воды и других простых веществ или низкомолекулярных продуктов окисления, мягких к дальнейшей биохимической деградации. Для доочистки сточных вод от остаточных продуктов электрохимической деструкции можно применять биоокисление. [c.132]

Хлорфенолы и другие хлорсодержащие соединения, жирные спирты и карбоновые кислоты, красители, ПАВ, серусодержащие соединения, цианиды, нитриты также окисляются пероксидом водорода или реактивом Фентона. Деструкция таких органических веществ, как полимерные материалы, протекает в результате автокаталитических реакций с кислородом, инициируемых катализаторами. Скорость деградации полимера в значительной степени зависит от его структуры. Окислительная деструкция протекает по механизму цепной реакции. Автоокисление инициирует образование радикалов, продолжение цепи, при этом кислород взаимодействует со свободным радикалом полимера с образованием гидропероксидов. В результате обрыва цепи образуются нереакционные продукты. Соединения металлов и Н2О2 могут ускорять автоокисление. Вследствие разрыва достаточно большого количества связей в полимерных материалах образуются низкомолекулярные продукты, которые поступают в окружающую среду. [c.293]

В аэробных условиях в качестве окислителя выступает кислород воздуха, в аноксичных - NO3 , 804 , Fe " , Мп " и др. Восстановленные неорганические соединения (NKU, МОг", сульфиды металлов, H2S, Fe " , Мп и др.) участвуют в энергетическом обмене в качестве донора электронов. Эти соединения можно использовать в системах биологической деструкции, но в больших концентрациях они выступают как контаминанты, что ограничивает их применение в тех случаях, когда снабжение среды кислородом затруднено или деградация ксенобиотика более эффективно протекает в анаэробных или аноксичных условиях (при восстановлении и последующей деструкции, например, органических соединений с большим числом галогенных заместителей ил1и нитрогрупп в молекуле). [c.354]

Нет никаких сомнений, что большая часть органического и минерального вещества Вселенной сосредоточено в МСС. По данным [60-66], можно выделить различные виды МСС, отличающиеся своей природой (табл. 1.1). Нефти и нефтяные дисперсные системы, газы и газоконденсаты наиболее изученные МСС [53-59]. Экологические системы, которые также относятся к МСС [63], будут рассмотрены во второй части книги. По данным радиоастрономии газопылевые межзвездные облака, занимающие гигантские области Вселенной, содержат в своем составе органические МСС, состоящие из низших углеводородов ряда метана, гетероатомные азотсодержащие и оксосоединения циан, цианоацетилен, аминокислоты [27]. Живые существа создают МСС из продуктов метаболизма и деградации. Технологические процессы также генерируют МСС. Последние образуются в нефтехимических процессах оксосинтеза Фишера-Тропша, каталитическом риформинге, алкилировании, крекинге, пиролизе и т. д. 19,20,58]. Полимеры также являются МСС. Авторами 25] отмечено, что каждую компоненту полимера с определенной молекулярной массой и структурой можно рассматривать как индивидуальное вещество. Любой полимер это стохастическая система, состоящая из компонентов одного гомологического ряда. В отличие от индивидyi льныx компонентов продукты окислительной, фотохимической деструкции полимеров являются типичными МСС. Таким образом, МСС формируются в результате деструкции и синтезе различных веществ. Системы с разной природой компонентов, включающие высокомолекулярные и низкомолекулярные вещества мало изучены. Целесообразно отдельно выделить высокомолекулярные МСС. Свойства таких систем, не менее нем химическая природа, определяют статистический закон распределения состава и вероятность различия компонентов (глава 2). Вероятность различия компонентов характеризует степень химической неодно- [c.6]

Все низкомолекулярные компоненты клеток должны в определенных условиях подвергаться деградации. Иногда деградация должна обеспечить удаление скопившихся излишков тех или иных соединений. В ряде важных случаев такая деградация является поставщиком необходимых строительных компонентов и обеспечивает биоэнергетические потребности организма. Так, в 1.2 уже отмечалось, что окисление глюкозы и других органических соединений атмосферным кислородом является важнейшим источником энергии у аэробных, не способных к фотосинтезу организмов. Процессы окислительной и неокислительной деструкции также являются многостадийными и проходят через ряд промежуточных соединений. Например, важным этапом окислительной деградации глюкозы является ее превращение в соль пировиноградной кислоты — пируват СНзСОСОО". Этот процесс, который детально рассматривается в 8.2, проходит через образование девяти промежуточных соединений. Дальнейшее полное сгорание цирувата до СО2 и воды проходит еще через одиннадцать промежуточных веществ (см. 8.4). [c.59]

В свою очередь гипергенная деградация нафтидов, обусловленная и сопровождаемая биохимическими и окислительными процессами, способствует разрушению (деструкции) в первую очередь органических молекул средней и низкой сложности, таких, как нормальные алканы и изопренаны (рис. 1). Следовательно, гипергенез жидкой нефти и ее превращение в битумы или другие полужидкие и твердые горючие ископаемые сопровождается очисткой от слабосорбируемых и концентрацией наиболее стабильных, иначе говоря, наиболее сложных соединений типа ароматических, нафтеновых углеводородов, азот-, кислород-, серосодержащих и других полярных и сорбционно-активных структур, многие из которых относятся к реликтовым [2, 3]. [c.142]

В недавней работе подчеркнуто, что для того чтобы избежать деградации молекул, необходимо поддерживать низкую температуру сульфатировання и устранить присутствие в реакционной массе пири-динийхлорида, так как в противном случае получаются препараты пониженной физиологической активности [254]. Комплекс SOg— диметилформамид был применен для сульфатировання хитозана при комнатной температуре [415]. Использование избытка диметилформамида в качестве растворителя удобно, поскольку он растворяет как сульфатирующий комплекс, так и органическое вещество, образуя гомогенную систему, тогда как избыточный пиридин лишь слабо растворяет комплекс SOg—пиридин. Однако действие SOg—диметилформамида все же вызывает некоторую деструкцию. Так, при сульфатировании хитозана [415] был получен продукт со степенью полимеризации 530, в то время как комнлег с SOg—пиридин дает при 100° С величину 1280. Оба продукта содержат по одной сульфатной и сульфаматной группе на мономерную единицу, однако продукт, полученный с использованием диметилформамида, обладает лучшими свойствами — гораздо менее токсичен при примерно равной физиологической активности. При помощи SOg—формамида были сульфатированы альгиновая кислота, ксилан, пектин и мети.лцел-люлоза [294, 403]. При действии этой системы на амилозу наблюдалась некоторая деградация [289]. [c.314]

Установление структуры хинина и цинхонина. Выяснение структуры неизвестных соединений исторически развивалось через деградацию сложных молекул в более простые, которые в свою очередь подвергались деструкции дальше, до тех пор пока не получались вещества с известной структурой. Структура исходного вещества затем выводилась из структуры составных частей и на основе их способа образования. В качестве примера, иллюстрирующего данный метод, здесь приводится установление структуры хинина и цинхонина. Алкалоиды группы цинхонина встречаются в коре некоторых видов in hona и Remijia, растущих на высоких восточных склонах Андов. Хинин — это одна из главных составных частей и активное начало экстракта этой коры, который, как было найдено в 1639 году, является эффективным ан-тималярийным препаратом, что привело к широкому разведению хинного дерева в голландской Ост-Индии. Выяснение структуры хинина и цинхонина (как сопутствующего вещества) явилось одной из классических проблем органической химии в последней четверти девятнадцатого столетия. [c.543]