Движущие силы органических реакций

ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ [c.53]

ТОЛЬКО ЛИ ВОДОРОД[МОЖЕТ УЧАСТВОВАТЬ В ПЕРЕГРУППИРОВКАХ Конечно, нет. Стабилизация, обусловленная изомеризацией карбокатиона, является движущей силой для реакции 1,2-переноса других групп, наиболее часто — алкильных заместителей. Например, в реакции 3,3-диметил-2-бутанола с иодистоводородной кислотой образуется значительное количество 2-иод-2,3-диметилбутана, что объясняется изображенной ниже миграцией мети л аниона СНд от Сд к Са. Эти перегруппировки очень важны в органической химии, поскольку они позволяют осуществить превращение одного углеродного скелета в другой. [c.199]

Движущие силы органических реакций [c.63]

Оказалось, что в обеих упомянутых выше реакциях, которые в принципе очень близки, металл М более электроположителен, чем металл М, и что движущая сила этой реакции заключается в уменьшении энергии системы при образовании более прочной связи М —X за счет более слабой связи М—X. Таким образом, можно утверждать, что, как правило, галогенид металла будет реагировать с органическим соединением более электроположительного металла. Металлоорганические соединения почти всех непереходных и некоторых переходных металлов можно получить взаимодействием их галогенидов с органическими соединениями более электроположительных металлов. При помощи реакций этого типа могут быть получены соединения, подобные ферроцену. [c.67]

В газовых реакциях окисления, хлорирования, гидрирования и других движущую силу ДС и скорость процесса и увеличивают, варьируя температуру и давление, смещая тем самым равновесие в сторону целевого продукта. При проведении процессов сорбции увеличивают движущую силу процесса повышением концентрации реагирующих веществ или отводом готового продукта из зоны реакции. Применение различных средств интенсификации производственных процессов нередко ограничивается стойкостью органических соединений, что особенно проявляется в высокотемпературных процессах ввиду разложения исходных веществ и продуктов. [c.163]

Реакция (18 23) — автокаталитическая, в ней катализаторами являются продукты реакции, которые и ускоряют протекание самой реакиии. Свободный ион Вг, получаемый в реакции (18.22), действует как сильный ингибитор (замедлитель) реакции (18.23). Поэтому вначале протекает только реакция (18.22) — до тех пор, пока все ионы Се не превратятся в Се . Затем начинается весьма быстро протекающая реакиия (18.23), все ионы Се превращаются в Се , и процесс наминается сначала. В результате система переходит в состояние, для которого характерно периодическое изменение окраски раствора от бесцветной (избыток Се ) к желтой (избыток Се ) и обратно. В первых изученных системах колебания окраски происходили с периодом около 4 мин. Колебания продолжаются до тех пор, пока не израсходованы основные реагенты — органическое соединение и бро-мат-анион, т е. пока система находится вдали от термодинамического равновесия и существует движущая сила для протекания общего сопряженного процесса. [c.387]

Реакция (3) аналогична уже упоминавшейся реакции между этиловым спиртом и натрием. В то же время реакция (4) аналогична реакции (1) в обоих случаях галоид органического вещества взаимодействует с металлсодержащим соединением, причем движущей силой процесса является тенденция металла и галоида к отщеплению и образованию ионной соли (Ag+I и N 3+1 ). [c.29]

Экономия материальных ресурсов является движущей силой развития технологии, так как затраты на сырье и материалы составляют основную часть себестоимости химической продукции. В этом отношении основополагающую роль играет переход на более доступное или дешевое сырье, что обычно достигается в результате открытия новых химических реакций или каталитических систем и нередко оказывает революционизирующее влияние на развитие технологии. В отношении ископаемого сырья — это уже отмеченное выше перебазирование органического синтеза с каменного угля на нефть и углеводородные газы. Постепенное исчерпание нефти и газа рано или поздно должно привести к возвращению на твердое топливо, что серьезно скажется на всей структуре производства химической продукции. В отношении пяти главных групп исходных веществ для органического синтеза выявилась тенденция замены сырья — дорогостоящего ацетилена на низшие олефины и даже парафины, а также усиленное развитие синтезов на основе СО и Н2, которые могут базироваться на угле. В других случаях разрабатываются новые процессы с заменой сырья спиртов на олефины, фосгена на диоксид углерода, дорогостоящих окислителей (например, пероксид водорода, азотная кислота) на кислород и воздух, различных восстановителей на водород и т. д. По этой же причине имеют преимущества прямые методы синтеза, исключающие расход дополнительного сырья, например прямая гидратация олефинов вместо сернокислотной нри получении спиртов [c.18]

При увеличении концентрации ПАВ выше ККМ сферические вначале мицеллы с ростом концентрации постепенно изменяют свою форму. Сферы преобразуются в эллипсоиды, а затем в цилиндры и плоские пластины (ламеллы). Движущей силой этого процесса является, естественно, тенденция к образованию агрегатов такой формы, которая обеспечивает минимальную свободную энергию системы. В процессах солюбилизации и исследованиях детергентов как таковых область высоких концентраций ПАВ имеет большое значение, однако при изучении механизма органических реакций, как правило, применяли разбавленные растворы детергентов, концентрация которых ненамного превышала ККМ. В таких системах (10 —10 М) можно рассматривать мицеллы как сферические структуры. [c.228]

В распространенных в органическом синтезе газовых реакциях хлорирования, окисления, гидрирования и других движущую силу процесса АС и скорость его йС/йх увеличивают, изменяя температуру и давление и тем самым смещая равновесие, а также применяют катализаторы, ускоряющие процесс за счет снижения энергии активации. В процессах сорбции увеличивают движущую силу- процесса за счет повышения концентрации реагирующих веществ или отвода готового продукта (десорбция ) из зоны реакции. Увеличение поверхности соприкосновения фаз в гетерогенных процессах, идущих в диффузионной области, достигается интенсивным перемешиванием реагирующих масс. Перемешивание позволяет увеличить константу скорости вследствие снижения диффузионных сопротивлений, препятствующих взаимодействию компонентов (замена молекулярной диффузии конвективной). [c.280]

На стыке молекулярной биологии с физической и физико-органической химией возникла еще одна не менее важная задача — создать сравнительно простые каталитические системы, в которых использовали< ь бы принципы действия активных центров, работающих в ферментах. Подобного рода исследования обогащают физико-органическую химию познанием нетрадиционцых путей (механизмов), позволяющих ускорять или в общем случае регулировать скорости химических реакций. Изучение механизмов молекулярной биологии, в частности движущих сил ферментативного катализа, поможет найти пути создания избирательных химических катализаторов с управляемыми свойствами [7, 8]. В то же время анализ как общих закономерностей, так и различий, наблюдаемых в ферментативных и модельных системах, можно рассматривать как качественно новую ступень углубленного изучения самих ферментов. Иными словами, подобного рода исследования в области молекулярной химической бионики должны способствовать формированию новых взглядов на природу ферментативного катализа. [c.3]

Книга Гайнца Беккера Введение в электронную теорию органических реакций представляет собой четкое и ясное изложение электронных представлений о механизмах наиболее распространенных и важных реакций органических веществ, без изложения которых не обходится ни один курс органической химии, ни практика исследователя. В отличие от других книг теоретического направления, обычно ограничивающихся при изложении механизма реакций лишь графикой электронных смещений, книга Беккера, помимо очень удачной графики этого рода, вскрывает физико-химические, термодинамические и электронно-структурные факторы движущих сил реакций. Она вооружает читателя глубокими знаниями и возможностью предвидения. Первые три главы излагают общие теоретические основы проблемы химической связи, распределения электронной плотности в органических молекулах и основные положения кинетики и термодинамики органических реакций с освещением теории переходного состояния и элементарного акта реакции. Первая из этих глав, посвященная квантовомеханическим основам теории химической связи, написана в форме, доступной для химиков-органиков, обычно плохо владеющих высшей математикой. В этой главе некоторым сокращениям подверглось изложение представлений о модели атома Бора, имеющих лишь исторический интерес. В этой же главе излагаются основы квантовой механики, где Беккер подходит к уравнению Шредингера, используя аналогию с волновым уравнением. Эта аналогия имела определенное эвристическое значение при создании волновой механики. Однако она, естественно, не отражает важнейших особенностей уравнения Шредингера и вряд ли облегчает его -восприятие. Поэтому взамен этой аналогии мы изложили основы квантовой мех-лники в доступной форме, аналогично тому, как это Сделается в основных современных курсах квантовой химии. / [c.5]

Для того чтобы многие реакции протекали с заметной ско- ростью, рекомендуется иногда просто необходимо) применять электронодонорный раствбритёДь, например диэтиловый эфир. В основном это относится к сильно электроноположительным элементам, таким, как магний многие органические производные этого элемента, образуют прочно связанные и очень устойчивые эфираты, которые растворимы в эфире (растворитель), в то время как металлалкилы, не дающие таких соединений, часто совершенно нерастворимы в органических растворителях. Такое представление правильно объясняет важную роль эфира в приготовлении реактивов Гриньяра. При получении более растворимых алкильных производных лития и элементов ИГ группы взаимодействием металла и алкилгалогенида присутствие элек-тронодонорного растворителя не является необходимым, но выделяющаяся при образовании очень прочных эфиратов дополнительная энергия, несомненно, действует как добавочная движущая сила в том случае, если в этих реакциях в качестве растворителя используется эфир. [c.63]

Эта реакция осуществляется таким образом, что в результате более электроположительный металл оказывается связанным с более электроотрицательной органической группой. В этом ее большое сходство с большинством неорганических реакций, и движущей силой главным образом является, по-видимому, уменьшение свободной энергии системы при обмене групп. В качестве другого примера приведем реакцию трифенилсурь-мы и этиллития с образованием фениллития [25]. [c.72]

Наряду с начальными параметрами важное значение для удельной производительности реакторов имеет степень конверсии. Из ранее выведенных уравнений (стр. 309) очевидно, что для необратимых реакций при Ха 1 удельная производительность стремится к нулю и притом тем быстрее, чем выше порядок реакции. Для обратимых реакций то же происходит при приближении степени конверсии к ее равновесному значению, когда движущая сила реакции Ха — Ха) стремится к нулю. Особенно сильное снижение скорости и производительности с повышением степени конверсии наблюдается у реакций, тормозимых продуктами, что типично для гетерогеннокаталитических процессов, идущих с образованием хорошо адсорбирующихся веществ. В этих случаях оптимальную степень конверсии можно найти только при учете экономических факторов. При разных процессах органического синтеза она изменяется в очень широких пределах от 0,05 (для синтеза этанола из С2Н4 и Н2О) до 0,99 и выше (для некоторых реакций этерификации, гидрирования, хлорирования). [c.327]

В распространенных в органическом синтезе газовых реакциях хлорирования, окисления, гидрирования и других движущую силу процесса АС и скорость его увеличивают, изменяя температуру и давление и тем самым смещая равновесие, а также применяют катализаторы, ускоряющие процесс за счет снпженпя энергии активации. Применением процессов сорбции увеличивают движущую силу процесса за счет повышения концентрации реагирующих веществ или отвода готового продукта (десорбция) из зоны реакции. [c.255]

В органической химии имеются характерные типы гетеролитических (полярных) реакций, в которых в качестве реагентов участвуют кислоты Льюиса (электрофильные реагенты) и основания Льюиса (нуклеофильные реагенты). Движущей силой процесса является сродство электрофильпого реагента к свободной электронной паре и сродство нуклеофильного реагента к электронодефицитной частице. [c.56]

Из приведенной в начале книги схемы сопряжения биогеохимических циклов следует, что СО2 участвует в двух циклах органического и неорганического углерода. Первый привел к формированию оксической (кислородной) атмосферы за счет дисбаланса фотоавтотрофной продукции и деструкции, второй явился основным резервуаром депонирования углекислоты в виде карбонатов с эквивалентным образованием выщелоченных пород главным образом в виде глин. Фотоавтотрофы способны развиваться только на освещенной ( дневной ) поверхности, и конечным результатом их деятельности является замена части СО2 на О2. Неполное окисление Сдрг ведет к сохранению эквивалентной части О2 и переходу поверхностных оболочек в окисленное состояние. Углекислотное выветривание пород может идти и под поверхностью с выносом прежде всего Ма, Са, подземными водами, и связыванием СО2 в карбонаты. Движущей силой углекислотного выветривания является атмосферный гидрологический цикл с испарением воды из океана, служащего конечным резервуаром для континентального стока. Быстрое углекислотное выветривание идет в гидротермальных условиях с трансформацией изверженных пород в глины. Отложившиеся в неглубоких частях океана карбонаты становятся объектом геологического рецикла, обусловленного тектоникой. Современный рецикл карбонатов, обусловленный эукариотной биотой океана, оценивается по времени пребывания кальция в океане в 1 млн лет. Отложение карбонатов обусловливает нейтральную реакцию среды на Земле. В результате определяется господствующий режим планеты. Циклы органического и неорганического углерода не полностью замкнуты, и это ведет к биогеохимической сукцессии, являющейся основным механизмом эволюции геосферно-биосферной системы (Заварзин, 2000). [c.300]

Анализируя эту стадию биогенеза, мы должны исходить из сравнительно простых веществ и элементарных движущих сил. Хотя в это время уже могли существовать несложные нротоферменты или другие органические катализаторы, интегрированных систем реакций, аналогичных таким современным системам, как, например, гликолиз или цикл трикарбоновых кислот, по-видимому, еще не существовало. Поэтому исследование свойств относительно [c.262]

Подавляющее большинство синтетических красителей, применяющихся в настоящее время, представляют собой сложные соединения, относящиеся к различным классам органических веществ. Поэтому неудивительно, что развитие химии красителей самым тесным образом связано с прогрессом органической химии вообще. Достаточно вспомнить реакцию азосочетания, открытие которой положило начало химии азокрасителей-наиболее важного и самого многочисленного класса органических красителей и пигментов. Потребность в высокопрочных красителях и пигментах стимулировала (да и в настоящее время она остается основной движущей силой) обширные исследования в области химии полициклических соединений, которые находят теперь все большее применение и в других нетрадиционных областях, например в лазерной технике, фармацевтической промышленности и др. [c.5]

Независимо от природы или сложности жи ых организмов образование и разрыв фосфатных связей представляют собой движущую силу процессов переноса энергии. Следовательно, одна из главных задач в изучении химической эволюции — задача выявления механизма, посредством которого фосфор мог участвовать в первичных химических реакциях. Единственным существенным источником фосфора на поверхности Земли был апатит — нерастворимый минерал с пониженной реакционной способностью, содержащийся в вулканических либо осадочных породах. Подобный минерал вулканического типа почти всегда содержит фтор (его состав Саю(Р04)бр2), а минерал осадочного типа может содержать С1, СОз или ОН вместо F. Проблема включения фосфора в органические соединения (например, в нуклеотиды) связана с его пребиот5ической локализацией в апатите [116]. [c.27]