Классификация реакций с переносом электрона

Определение кислотно-основных свойств с точки зрения переноса электронов было использовано рядом английских авторов [2] для классификации реагентов на нуклеофильные (доноры электронов) и электрофильные (акцепторы электронов). Существует также классификация реакций на такие категории. [c.499]

Уже на основании немногих приведенных примеров можно судить о пользе понятия степени окисления для классификации и рационального подхода к химическим реакциям. То, что в действительности перенос электрона входит в истинный механизм реакции, лишь в редких случаях не обесценивает этого понятия, так как все воп- [c.203]

Большинство ферментов катализирует перенос электронов, атомов или функциональных групп. Поэтому при классификации им присваивают кодовые номера и названия, из которых можно определить тип катализируемой ими реакции переноса, а также группы, играющие роль донора и акцептора. Существуют шесть основных классов. [c.230]

Совершенно ясными случаями окисления-восстановления являются только те реакции, в которых электронный обмен происходит между ионами. Однако мы видели, что имеется постепенный переход от такого полного переноса электронов через реакции, в которых необобщенные электроны становятся обобщенными, к таким реакциям, в которых обобщенные электроны остаются обобщенными и только переходят на другие энергетические уровни. Все эти реакции сходны в одном отношении, а именно электроны удаляются от одних атомов и приближаются к другим. Инголд [2] утверждает, что окисление и восстановление должны рассматриваться как прототипы более общей классификации, основанной на получении п отдаче электронов . Это и есть обобщенная концепция окисления-восстановления и в нее включаются все химические реакции. [c.70]

Классификация окислительно-восстановительных реакций чаще всего основывается на числе эквивалентов, переносимых от восстановителя к окислителю. Учитывая, что перенос электронов часто сопровождается переносом атома (или группы), можно различать четыре типа процессов одноэлектронный перенос, двухэлектронный перенос и соответственно оба этих переноса с переносом атома или группы. [c.245]

Естественной основой классификации реакций являются различные возможности распределения электронов в процессе химического превращения. Различают в первую очередь два основных типа реакций реакции, протекающие путем переноса электронов, и реакции, протекающие путем разрыва и образования ковалентных связей. К первой категории относятся реакции между атомами и радикалами, приводящие к образованию электровалентных связей (нанример, реакции между атомами N3 и С1), электродные реакции при электролизе и те окислительно-восстановительные реакции, которые состоят исключительно из передачи и получения злектронов. Реакции, относящиеся к этому классу, обладают, как правило, очень малыми или нулевыми энергиями активации, и поэтому их скорости чрезвычайно велики или же они протекают практически мгновенно. [c.184]

В общем случае при химической реакции могут произойти изменения четырех типов 1) образуется связь между двумя атомами 2) разрывается связь, связывающая атомы 3) атом приобретает один (или более) электрон 4) атом теряет один (или более) электрон. Первый тип превращения называется ассоциацией, второй — диссоциацией. Изменения 3 и 4 могут сопровождать (хотя и не обязательно) процесс 1 или 2. Для простейшего случая переноса электронов между атомом и ионом или между двумя ионами процессы 3 и 4 называются реакциями восстановления или окисления. Однако органические реакции классифицируются совсем не по этим признакам, а в соответствии с суммарным результатом эксперимента, и используемые в классификации названия отражают изменения в исходных органических молекулах и особенно изменения, затрагивающие атом углерода. Существует три типа реакций, механизм которых интенсивно изучается,— это присоединение, отщепление и замещение. Реакции присоединения и замещения обычно рассматриваются в зависимости от природы используемого реагента, который может быть электрофилом, нуклеофилом или свободным радикалом. [c.197]

Первичные химические реакции возбужденных молекул подразделяют обычно на перенос электрона, диссоциацию и др., которые будут рассмотрены отдельно ниже. Наряду с такой химической классификацией важное значение имеет классификация реакций по физическому механизму. В отличие от подавляющего большинства термических реакций, протекающих адиабатически на потенциальной поверхности основного электронного состояния, для возбужденных молекул возможны по крайней мере три типа механизмов адиабатическое превращение на потенциальной поверхности возбужденного состояния, диабатический переход на потенциальную поверхность основного состоя- [c.86]

Первый из них посвящен общим вопросам катализа. В статье К- Б. Яцимирского рассматриваются квантово-механические модели окислительно-восстановительных реакций (в том числе гомогенно-каталитических) с участием комплексных соединений. Для объяснения особенностей кинетики и механизма этих процессов предлагается модель комплекса с переносом заряда и с позиций метода молекулярных орбиталей рассматривается модель с мостиком , через который передается электрон. В. А. Ройтер анализирует взаимоотношения между свойствами катализаторов, реактантов и продуктов реакции, определяющие возможность катализа в каждой каталитической системе и его интенсивность. В этой статье обобщаются результаты исследований связи между термодинамическими характеристиками катализаторов и реакций и каталитической активностью. В проблеме научного предвидения каталитического действия на первый план выдвигается задача создания научной классификации в катализе и намечаются пути поисков ее. [c.3]

Классификация реакций. В неорганической химии широко используется классификация химических реакций по характеру взаимодействия реагирующих веществ, а точнее по процессам переноса электрона, электронных пар, протона и других атомномолекулярных частиц. По этим признакам они подразделяются на обменные реакции, окисления — восстановления и комплексообразования (реакции переноса электронных пар с образованием до-норно-акцепторных связей). [c.27]

При любой попытке систематически рассмотреть реакции координационных соединений необходимо провести классификацию по типам реакций. Реа1ч-ции координационных соединений можно разделить на три главные категории реакции замещения, реакции переноса электрона, или окислительно-восстановительные реакции, и реакции изо-меризации и рацемизации. Хотя последние являются лишь частным случаем реакций замещения, но их удобно обсудить отдельно. [c.114]

В настоящее время, когда масс-спектрометрия становится неотъемлемой частью исследований в органической химии, с педагогической точки зрения весьма целесообразно попытаться дать возможно более строгую классификацию различных типов разрыва связей и реакций переноса, протекающих под влиянием электронного удара. Это поможет избавиться от неясных, расплывчатых трактовок, которые иногда появляются при истолковании масс-спектров. Иногда трудно или даже невозможно определить место локализации положительного заряда в данной молекуле. В этих случаях интерпретация процессов фрагментации с точки зрения общепринятых органохимических концепций неприемлема. Это в особенности относится к углеводородам, в которых нельзя точно определить место локализации заряда и в которых углерод-углеродные связи более или менее равноценны с точки зрения вероятности разрыва их при электронном ударе. К счастью, при решении структурных органохимических проблем обычно имеют дело с веществами, содержащими гетероатомы и связи, особенно легко претерпевающие гомолитиче-ский разрыв. [c.11]

До сих пор мы рассматривали изменения в составе и геометрии координационной сферы комплекса. Если мы не будем касаться тех областей, где в первую очередь необходимо решить вопрос когда связь между атомами не является собственно химической связью, а определяется лишь кулоновским взаимодействием , то в случае твердых кристаллических тел существование координационной оболочки и ее геометрия легко подтверждаются дифракцией рентгеновских лучей. В случае растворов такое подтверждение достаточно убедительно (хотя и не столь легко) дают многочисленные косвенные методы. Поэтому мы можем обсуждать реакции замещения и стереохимические изменения, не теряя контакта с реальностью. Понятие степень окисления значительно менее конкретно и очень сильно зависит от модели, которая используется для объяснения типа связи. Это обстоятельство, однако, ни в коем случае не должно умалять значения понятия степени окисления там, где оно используется в целях классификации химических соединений и где использование его будет оставаться чрезвычайно плодотворным еще многие годы. Если же мы хотим описать окислительно-восстановительную реакцию, основываясь на изменениях в степени окисления, то должны при этом всегда помнить о вышеупомянутых ограничениях. Можно найти многочисленные примеры реакций, в которых имеет место прямой перенос электронов, и только электронов, от восстановителя к окислителю. Классифицировать такие реакции несложно, особенно если прямой перенос электрона происходит между несвязывающими орбиталями. Значительно сложнее классифицировать реакции, включающие перенос атомов или групп атомов. Мы уже упоминали реакцию такого типа 503 -Ь СЮ [c.181]

Многие из уже рассмотренных реакций относились к окислительно-восстановительным реакциям. Уместны некоторые замечания по поводу этого широкого класса реакций. Окислительно-восстановит ьные реакции могут быть подразделены на категории несколькими способами [172] а) одноэлектронные в сравнении с двухэлектроппыми процессами, б) перенос электрона в сравнении с переносом группы, в) внутрисферные реакции в сравнении с внеш-несферными. Эти способы классификации не являются взаимоисключающими одноэлектронный процесс может быть либо переносом электрона, либо переносом атома или другого свободного радикала, например [c.483]

Реакции окисления и восстановления являются сопряженными процессами и сводятся к переносу электронов от восстановителя к окислителю. Иэыенейие валеитности элементов в лроцессе реакции неорганических соединений легко наблюдать и поэтому вышеприведенное определение является весьма полезным для классификации неорганических реакций. [c.137]

Суигествует строгая классификация ферментов, учитывающая особен1юсти реакций, ускоряемых этими биокатализаторами. Особенно важны следующие из них разрыв химической связи между двумя атомами и последующее присоединение воды, т. е. гидролиз, перенос групп атомов от одной молекулы к другой, окислительно-восстановительные реакции (т. е. перенос электронов или атомов водорода), перестройка каркаса молекул — изомеризация и соединение двух молекул — конденсация. [c.94]

Простейший механизм катализа (2.6) — (2.9) допускает ряд модификаций. Депротонирование активного центра фермента при концентрации водорода может происходить с участием любой из промежуточных частиц ЕН , ЕН или ЕН+. В качестве основы для классификации можно использовать последовательность элементарных стадий переноса электронов и протонов. Очевидно, что в рамках исходных предпосылок реакция может протекать по одной из следующих последовательностей Нгвер (схема (2.6) — (2.9)), Н ере, Н2рее. В табл. 5 приведены возможные модификации схемы (2.6) —(2.9) и выражения для параметров Кт и кат соответствующие различным кийетиче-ским схемам. [c.42]

Влияние кислорода и паров воды. Какой бы ни была связь между фотопроводимостью красителей и их выцветанием, следует отметить, что обычно проводимость красителей измеряется при низких давлениях (<10- мм рт. ст.) и без какого-либо контакта с восстановителями или окислителями, т. е. в условиях, благоприятствующих высокой стабильности при облучении. Такие исследования показали, что для красителей в агрегированном состоянии может наблюдаться перенос электронного заряда через весь кристалл. Находясь в контакте с любыми другими материалами, красители п-типа должны прежде всего подвергаться процессу восстановления, а красители р-типа — окислительным реакциям [361]. По-видимому, особый интерес представляют исследования по влиянию газов на процесс выцветания [6, 466], которые привели к классификации красителей на красители п- и р-типа и позволили открыть реакцию возбужденных молекул красителя с адсорбированным кислородом. Реакция фотоокисления, аналогичная наблюдаемой в случае неорганических полупроводников [482—484], очевидно, протекает через промежуточное образование 0г [308] (см. стр. 411). Это согласуется с данными исследования сенсибилизированных окисью цинка фотохимических реакций восстановления и окисления [485]. На основе этих наблюдений была постулирована связь между кислородпроводящими и фотодинамически активными красителями [6]. Большая роль физического состояния красителя в процессе выцветания (см. стр. 442) подтверждается высокой эффективностью тонких слоев крас41телей (монослоев) [486] и влиянием следов водяного пара на электрические свойства и таким образом на светопрочность красителей [487]. Интересно отметить, что обычно в присутствии сухого кислорода наблюдаются обратимые изменения проводимости без какого-либо фоторазложения. Однако при наличии влаги обратимость нарушается в результате фотохимического превращения красителя. Более того, для некоторых красителей был отмечен отрицательный фотоэлектрический ток [487]. Такие отрицательные эффекты также были обнаружены в случае пряжи из вискозного штапельного волокна, окрашенной Прямым фиолетовым и Прямым ярко-синим светопрочным [488]. Однако другие окрашенные волокна и ткани проявляют обычные фотоэффекты [489]. Таким образом, для обсуждения связи между отрицательными эффектами и процессом фотодеструкции красителей необходимо проводить сравнение данных по светопрочности. [c.437]

Ферментативные реакции окисления — восстановления специально рассматриваются в части V, которая начинается с обсуждения (гл. 19) реакций окисления — восстановления координационных соединений, включающего изложение теории и ее применение к биологическим системам. Гл. 20 содержит классификацию реакций оксигенирован ия с помощью металлов в присутствии и в отсутствие ферментов. гл. 21 обсуждены различные типы медьсодержащих оксидаз. ьелки типа ферредоксина участвуют в переносе электрона, они охарактеризованы в гл. 22, за которой следует гл. 23, поср ященная фиксации азота и ферментам нитрогеназы. [c.10]

Главной особенностью химии эфиров является их способность действовать в качестве оснований и образовывать координационные комплексы с самыми разнообразными кислотами. При таком взаимодействии участвуют одна или обе неподеленные пары электронов атома кислорода, поэтому эфиры классифицируются как и-доноры. Стенень переноса заряда и прочность комплекса варьируют в широких пределах, причем эти вариации могут использоваться в качестве основы для классификации комплексов на сильные и слабые . Сильные комплексы в основном электронном состоянии содержат донорную ковалентную связь между эфирным атомом кислорода и молекулой акцептора. В некоторых случаях взаимодействие с эфиром приводит к ионизации кислоты с переносом катиона и образованием оксониевой соли, однако в других случаях образование прочных комплексов не сопровождается возникновением океониевых солей. Сильные комплексы в общих чертах могут рассматриваться с точки зрения теорий кислот и оснований Бренстеда — Лоури и Льюиса константа равновесия реакции, если ее можно измерить, позволяет оценить [c.296]

Из табл. 4.5 В идно, что относительные скорости изменяются симбатно с электронными заселенностями соответствующих атомов С, но антибатно с энергиями локализации, т. е. последние не дают правильного предсказания направленности реакции. К аналогичиому заключению пришел и автор работы [127] на примере нитроанизолов. Эти результаты в работе [125] объясняются в рамках гипотезы Брауна и Харкота [128], которые предположили, что фотохимические реакции, проходящие с малым потенциальным барьером или вообще без барьера, должиы быть по механизму похожими на реакции между жесткими реагентами, т. е. в соответствии с классификацией -Клопмана [И] быть зарядово-контролируемыми. Противоречие такого объяснения легко понять, если вспомнить, что -орбитальный член в уравнении Клопмана (4.25), ответственный за взаимодействие с переносом заряда, обратно пропорционален потенциалу цонизации атакуемой молекулы, т. е. никак [c.246]

Окислительно-восстановительный тип реакций и реакции типа замещения обычно связывают с возбуждением комплексного иона в разных по природе полосах поглощения. В реакциях первого типа рассматриваются возбуждения в области слаборазрешенных с1 — -полос (1д е 2), в других — возбуждения в области полос с высоким значением е, относящиеся по существующей классификации к электронно-переходным (ППЗ — полосы переноса заряда). [c.93]