Механизм реакции расшифровка

Некоторые из наиболее важных открытий последних лет в биологий связаны с расшифровкой генетического кода (гл. I, разд. А, 3) и выяс- нением путей, ведущих к синтезу нуклеиновых кислот и белков. Строев ние нуклеотидов и аминокислот (гл. 14), так же как химические основы процессов полимеризации (гл. 11), разд. Д), мы рассмотрели раньше В этой главе пойдет речь о механизмах, контролирующих реакции полимеризации и обеспечивающих организацию нуклеотидов и аминокислот в правильные последовательности. Изучение этих механизмов связано с развитием генетики и биохимии, что и отражено в названии данной главы [1, 5]. [c.182]

Первый можно назвать структурным. Суть его заключается в следующем. Для создания математической модели системы мы прежде всего исследуем ее структуру — составляющие систему элементы и характер их взаимодействия. Применительно к технологическому процессу это означает расшифровку его механизма.. В результате получается схема процесса — его мысленная модель. Для химико-технологического процесса мысленная модель на физическом языке содержит прежде всего представления о механизме реакции, характере движения потоков, процессах переноса тепла и вещества и о взаимном влиянии химизма, гидравлики, тепло-и массопереноса. [c.29]

Слабое место подхода — трудность создания хорошей теории сложных процессов. Если выделить лишь один элемент химикотехнологического процесса — его гидродинамику, то приходится считаться с отсутствием на сегодня сколько-нибудь удовлетворительной теории турбулентности. Далее, современная химия знает сотни тысяч веществ и, если бы мы задались целью всерьез расшифровать механизмы реакций получения всех этих веществ, то вряд ли достигли бы этой цели в обозримый срок. Подобные затруднения встречаются на каждом шагу. Понятно, что рассчитать эмпирические уравнения, как правило, бывает проще, чем получить информацию, достаточную для расшифровки механизма процесса. [c.32]

Это позволяет решить ряд задач. Например, без труда проинтегрировать уравнения кинетики, т. е. установить зависимость концентраций веществ, участвующих в реакции, от времени. Более трудная задача — определение констант скоростей сложных реакций — также может быть решена на машине. Наконец, в ряде случаев с помощью вычислительных машин удается решить труднейшую задачу — сравнение нескольких возможных механизмов реакции и выбор наиболее вероятного т. е. расшифровка механизма реакции. [c.34]

В более совершенном реакторе, представленном на рис. IX.3, внутри стеклянного трубчатого кожуха осуш,ествляется направленная циркуляция путем соответствующей установки клапанов. Преимуществом реакторов Корнейчука является их относительная простота и компактность к недостаткам прежде всего следует отнести отсутствие контроля за скоростью циркулирующего газа, которая к тому же недостаточно интенсивна. Без замера скорости циркулирующего газа нельзя установить границы внешнедиффузионной области, хотя приближенно их можно оценить по частоте качания поршня. Как показал опыт, в реакторах Корнейчука при проведении сильно экзотермических реакций, например окисления бензола в малеиновой ангидрид, из-за недостаточно интенсивной циркуляции газа не удается избежать перегрева катализатора. Наконец, в реакторах Корнейчука, как и в других реакторах с внутренним перемешиванием, отсутствует возможность улавливания продуктов реакции, что затрудняет расшифровку механизма реакции. [c.191]

В некоторых случаях из одной молекулы при ее распаде или окислении образуются различные вещества. Для расшифровки механизма реакции желательно определять скорости образования и расходования этих веществ. При этом может быть получена дополнительная информация о том, из какой части молекулы образуются те или иные продукты. [c.19]

Существующие в настоящее время данные по механизму реакции конденсации альдегидов с карбонильными реагентами позволяют подойти к расшифровке ускоряющего действия некоторых о-заместителей на эту реакцию. [c.115]

Из экспериментальных данных, если известен тип проводимости в полупроводнике и характер связи между электропроводностью и каталитической активностью по отношению к данной реакции (симбатность или антибатность), можно сделать заключение (в предположении, что выполняется (49)) о том, к какому классу (к л-классу или к р-классу) принадлежит данная реакция. Это может быть полезным для теоретической расшифровки механизма реакции. [c.115]

Причиной каталитического действия различных веществ служит изменение механизма реакции в присутствии катализатора, т. е. протекание ряда быстрых процессов с участием молекул катализатора и исходных веществ. Механизм реакции — это совокупность элементарных химических процессов, которые протекают в системе при переходе от молекул исходных веществ (субстратов) к продуктам их превращения. Описание каталитического механизма всегда связано также с рассмотрением самой медленной реакции в цепи последовательных превращений или лимитирующей стадии реакции. Полная расшифровка всех процессов, протекающих в каталитической системе,— это трудная задача, которую обычно не удается довести до конца. В лучшем случае можно лишь указать основные этапы, с помощью которых осуществляется переход от субстратов к продуктам и выделить лимитирующую стадию реакции. [c.5]

Основу описания первого уровня составляют феноменологические и статистические методы физико-химической кинетики и химической термодинамики. Центральная проблема этого уровня— расшифровка механизмов сложных химических реакций,, стехиометрический анализ, составление уравнений скоростей реакций и расчет кинетических констант. [c.44]

Инфракрасная (ИК) спектроскопия используется в различных областях науки, и в каждой из них придается- этому термину различный смысл. Для химика-аналитика это удобный метод решения таких задач, как, например, определение пяти изомеров гексахлорциклогексана, качества парафина, смолы, полимера, эмульгатора в эмульсии для полировки, опознание страны, из которой вывезен контрабандный опиум. Физику ИК-спектроскопия представляется методом исследования энергетических уровней в полупроводниках или определения межатомных расстояний в молекулах. Она может быть также полезна и при измерении температуры пламени ракетного двигателя. Для химика-органика это метод идентификации органических соединений, позволяющий выявлять функциональные группы в молекулах и следить за ходом химических реакций. Для биолога ИК-спектроскопия - перспективный метод изучения транспорта биологически активных веществ в живой ткани, ключ к структуре многих естественных антибиотиков и путь познания строения клетки. Физикохимику метод позволяет приблизиться к пониманию механизма гетерогенного катализа и кинетики сложных реакций. Он служит дополнительным источником информации при расшифровке структуры кристаллов. В этих и многих других областях знания ИК-спектроскопия служит исследователям мощным средством изучения тайн вещества. Вероятно, справедливо будет сказать, что из всех инструментальных методов ИК-спектроскопия наиболее универсальна. [c.9]

Многие задачи, возникающие при исследовании кинетики и механизма химических реакций, могут успешно решаться с помощью АВМ. АВМ наиболее пригодны для построения кинетических кривых по исходным данным. Знание закономерностей изменения во времени различных параметров процесса и прежде всего концентраций исходных, промежуточных и конечных веществ необходимо для расшифровки механизма процесса, а также имеет большое самостоятельное значение. Оно позволяет, например, вести технологический процесс так, чтобы получить максимальный выход целевого продукта с наименьшими затратами. [c.345]

Что касается первого, то объяснение, вытекающее из работы Хора и Уолша, сводится к принятию в тех случаях, когда наблюдается такая своеобразная кинетика, все увеличивающейся концентрации радикалов НОа, что при посредстве реакций (1) и (3) приводит в свою очередь ко все увеличивающемуся разветвлению по реакции (4). В такой расшифровке еще отсутствует вскрытие механизма, который приводит к точной взаимной компенсации между падением скорости, вызванным расходованием исходных веществ, и ростом скорости, обязанным увеличивающемуся разветвлению. Решение этой задачи возможно только при количественном рассмотрении соотношения между двумя указанными процессами, противоположными но своему влиянию на общую скорость окисления метана. Нам кажется, что несомненной заслугой авторов в этом вопросе является обоснованное экспериментом указание пути, на котором столь необычное кинетическое проявление реакции может получить свое объяснение. [c.302]

Метод ЭПР оказался чрезвычайно плодотворным для изучения механизма и кинетических закономерностей протекания химических реакций. Это объясняется большой ролью, которую играют парамагнитные образования в химических процессах, и высокой чувствительностью метода. Кроме того, непарамагнитные частицы прозрачны для метода ЭПР, что суп ественно облегчает расшифровку спектра. [c.39]

Объектом исследования химической кинетики является химический процесс превращения реагентов в продукты. Можно возразить, что химическая реакция является предметом исследования и ряда других химических дисциплин, таких как синтетическая и аналитическая химия, химическая термодинамика и технология. Следует отметить, что каждая из этих дисциплин изучает химическую реакцию в своем определенном ракурсе. В синтетической химии реакция рассматривается как способ получения разнообразных химических соединений. Аналитическая химия использует реакции для идентификации химических соединений. Химическая термодинамика изучает химическое равновесие как источник работы и тепла и т. д. Свой специфический подход к химической реакции имеет и кинетика. Она изучает химическое превращение как процесс, протекающий во времени по определенному механизму с характерными для него закономерностями. Это определение нуждается в расшифровке. Что именно в химическом процессе изучает кинетика Во-первых, реакцию как процесс, протекающий во времени, ее скорость, изменение скорости по мере развития процесса, взаимосвязь скорости реакции с концентрациями реагентов - все это характеризуется кинетическими параметрами. Во-вторых, влияние на скорость и другие кинетические параметры реакции условий ее проведения, таких как температура, фазовое состояние реагентов, давление, среда (растворитель), присутствие нейтральных ионов и т. д. Конечный результат таких исследований - количественные эмпирические соотношения между кинетическими характеристиками и условиями проведения реакции. В-третьих, в кинетике изучают способы управления химическим процессом с помощью катализаторов, инициаторов, промоторов, ингибиторов. В-четвертых, кинетика стремится раскрыть механизм хи- [c.15]

При изучении механизма и кинетические закономерностей химических реакций, протекающих в полимерах с участием свободных радикалов, основная роль принадлежит методу ЭДР прежде всего вследствие его высокой чувствительности [42]. Кроме того, непарамагнитные частицы прозрачны для метода ЭПР, благодаря чему облегчается расшифровка спектров. [c.289]

Аллергические заболевания - одни из самых широко распространенных заболеваний. Они охватывают около 10 % населения земного шара. Поэтому одной из важнейших задач современной медицины является разработка высокоэффективных способов лечения аллергических заболеваний, что невозможно без расшифровки механизмов развития реакции гиперчувствительности [8, 9]. [c.636]

Мы надеемся, что методы моделирования кинетики гетерогенных каталитических процессов, изложенные в настоящей книге, помогут исследователю в расшифровке загадок природы, какими являются кинетика и механизм каждой реакции. [c.239]

Уравнения, вытекающие для разных случаев кинетики реакций из закона действующих поверхностей, очевидно, сами по себе не могут сравниваться с экспериментом, поскольку они содержат величины бь вг,..., 00, обычно недоступные измерению в кинетических опытах. Поэтому необходимы преобразования таких уравнений в конкретные формы, содержащие только определяемые на опыте величины. Это означает необходимость расшифровки уравнений закона действующих поверхностей, которая может быть различной в зависимости от конкретного механизма процесса. [c.138]

Наряду с изотопными эффектами водорода для расшифровки механизма некоторых реакций используются также изотопные эф фекты углерода [473—477]. Хотя последние выражены не так сильно, но здесь меньшую роль играют различия в физических свойствах соединений. Это объясняется тем, что у изотопов углерода различие в массах значительно меньше, чем у изотопов водорода, [c.257]

Дая ионов палладия такие спектры на поверхности твердых тел Я0 наблюдались.Между тем изучение образования и строения этих-комплексов представляет большой интерес для расшифровки механизма каталитических реакций,протекающих с участием ионов палладия. [c.148]

Это один из основополагающих принципов, которым пользуются при расшифровке механизма окислительно-восстановительных реакций. Его суть состоит в том, что собственно перенос электрона совершается за такое короткое время, при котором изменением межъядерных расстояний в реагентах можно пренебречь. [c.194]

Вместе с тем можно показать, что тщательные количественные исследования катализа в концентрированных растворах кислот, осуществленные за последние годы на основе или с применением соотношений Гаммета, конечно, способствовали успехам в расшифровке механизма кислотно-каталитических реакций. В этом направлении весьма показательны работы Чиркова, Винника и сотрудников [124—129], Темкина и сотрудников [130], Пальма [131], Лея и Вернона [132], Мак-Коли [133] и других. [c.343]

Как было показано в предыдущей главе, участие изотопного углерода в связи, разрываемой при реакции, обычно вызывает измеримый изотопный эффект. Проведение измерений и очистка образцов требуют большой затраты труда, но данные об изотопном эффекте углерода могут оказаться полезными при расшифровке механизмов сложных реакций примерно в той же степени, что и данные [c.170]

Учитывая указанные трудности, по-видимому, целесообразно при вычислении констант вводить в расчет всю априорную информацию об интервалах их возможных значений, а также о соотношениях между скоростями отдельных реакций, т. е, все те сведения, которыми располагает исследователь, приступая к подробным кинетическим опытам. В работе 183] на примере ряда схем параллельных, последовательных и парал-лельно-последовательных реакций показано, что при привлечении дополнительной информации значительно увеличиваются возможности расшифровки механизма по экспериментальным данным и повышается надежность полученных результатов. Авторам это удалось показать путем моделирования на вычислительных машинах кинетического эксперимента с нормально-распределенной погрешностью и его последующей обработки. Из сказанного можно сделать вывод о том, что математические методы и вычислительная техника не могут в настоящее время без интуиции исследователя полностью решить задачу расшифровки механизма сложных реакций. Однако математические методы могут оказывать и оказывают исследователю большую помощь применяя вычислительные машины, удается из тех же экспериментальных данных извлечь значительно больше количественной информации, чем это может сделать химик-кинетик даже при самом тщательном анализе результатов эксперимента. [c.301]

Независимо от механизма участия ионогенных групп фермента в каталитическом эффекте исследование влияния pH на скорость ферментативной реакции позволяет количественно охарактеризовать кислотно-основные свойства этих групп, а это, в свою очередь, дает возможность по величине рК в первом приближении идентифицировать природу ионогенных группировок, связанных (прямо или косвенно) с каталитическим действием. В связи с этим нельзя не согласиться с мнением много работавшего в области ферментативной кинетики Лейдлера [5], что строго количественное исследование влияния pH на скорость энзиматических реакций, может много дать для расшифровки механизма элементарных стадий этих реакций. [c.104]

Процессы конденсации фенольных соединений происходят и при жизни растения. Очень часто образование древесины, коры стеблей и корней сопровождается уплотнением полифенолов. При поражении растительных тканей патогенами в них (как ответная реакция) во многих случаях синтезируются темноокрашенные полимерные фенольные соединения, сходные с истинными дубильными веществами. Расшифровка механизма конденсации полифенолов позволит пролить свет и на ату сторону жизнедеятельности растений. [c.216]

Применение новых химических и особенно физико-химических методов во много раз ускорило расшифровку строения новых веществ. Для понимания принципов некоторых физических методов и механизма химических реакций необходимы электронные представления, поэтому прежде всего нужно познакомиться с ними. [c.27]

В настоящее время лучше всего изучен механизм каталитического действия химотрипсина. На примере этого фермента хорошо видно, как можно использовать сочетание различных описанных выше экспериментальных подходов для расшифровки механизма определенной ферментативной реакции. [c.203]

Для сложных реакций, когда схема механизма протекания элементарных стадий неизвестна и скорости превращения исходных веществ и образования конечных продуктов одновременно зависят от нескольких параметров, выбор вида кинетичро.кого уравнения с применением аналитических методов становится затруднительным. С одной стороны, это связано с тем, что далеко не всегда удается заранее спланировать условия опыта так, чтобы из числа нескольких параметров, влияющих одновременно на скорость реакции, обеспечить изменение только какого-либо одного параметра и тем самым получить зависимость скорости превращения компонентов в отдельности от каждой из концентраций (или парциальных давлений) исходных веществ и конечных продуктов и на основе этого предсказать как механизм протекания реакций, так и выбрать подходящие для них уравнения кинетики. С другой стороны, расшифровка механизма реакций требует достаточно высокой техники эксперимента и точных методов анализа реакционной смеси, что для многих разрабатываемых процессов является либо технически трудно выполнимой задачей, либо затягивается на весьма длительные сроки. В этих случаях для расчета кинетических констант, а также выбора уравнений скоростей реакций и проверки гипотез о механизме химических превращений в последние годы все большее применение находят статистические методы. [c.214]

Систематическое применение снектросконической методики к из ению процессов горения уже привело к накоплению обширного фактического материала, нуждающегося в теоретической расшифровке и обобщениях. Попытку такого обобщения и осмысливания химических фактов на основе современных физических представлений о строении и свойствах атомов и молекул и представляет предлагаемая советскому читателю монография Гейдона Спектроскопия и теория горения . Эту книгу с интересом прочитает всякий, изучающий кинетику химических реакций, интересующийся механизмом реакции и индивидуальными особенностями ее отдельных элементарных стадий. [c.5]

При кинетическом исследовании обычно решаются две главные задачи 1) расшифровка схемы химических превращений, т. е. последовательности макростадий образования целевого и побочных продуктов 2) нахождение полных кинетических уравнений каждой из составляющих эту схему простых реакций. В результате появляется возможность теоретических выводов о механизме реакций (с привлечением других данных, например по реакционной способности, стереохимии и т. д.) и возможность решения важных технологических задач по расчету и оптимизации процесса, [c.258]

По, несмотря на такое многообразие интересных направлений, алкалоиды недавно itOBa привлекли к себе внимание, и не только вследствие возросшего фармакологического значения, но также и в связи с вставшей перед химиками проблемой расшифровки структуры и синтеза сложных гетероциклических молекул. Гакого рода исследования упростились в связи с лучшим нонима-нием механизмов реакций, а также вследствие новых достижений в различных областях, напримор в области ионообменных смол, различных форм хроматографии и в связи с развитием падежной техники ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии, давшей возможность химику работать с меньшими количествами вещества, чем перед второй мировой войной. [c.248]

Поиски и выделение веществ, участвующих в осуществлении специфических функций, расшифровка химического состава и структуры этих веществ, познание молекулярных механизмов реакций, лежащих в основе перечисленных функций, давно находятся в центре внимания нейрохимиков. Эти вопросы и в настоящее время принадлежат к одной из наиболее актуальных общебиологических проблем. [c.20]

Принципиально иной подход к расшифровке механизмов реакции биологического окисления был намечен в трудах В. И. Палладина, а вслед за ним— Г. Виланда. На основании опытов с дыхательными хромогенами (под ними он подразумевал бесцветные вещества растительного происхождения, способные [c.412]

Трудно переоценить значение, которое имело бы для вскрытия механизма окисления углеводородов выяснение причин указанного явления. Многозначительность такого факта, как прекращение необратимо протекающей реакции задолго до израсходования исходных веществ, стала особенно очевидной, когда был установлен цепной характер окисленпя углеводородов. При таком кинетическом механизме преждевременная остановка реакции, несомненно, связана с возникновением в ее ходе условий, либо препятствующих распространению или инициированию (включая и разветвление) ценей, либо, наоборот, облегчающих обрыв. Таким образом, расшифровка создающихся по ходу реакции тормозов дальнейшего окисления привела бы к познанию самых основ химического механизма окислительного превращения углеводородов. К сожалению, приходится констатировать, что несмотря на все свое значение этот вопрос не подвергался обстоятельному исследованию в течение почти 30 лет, прошедших со времени появления работы Поупа, Дикстра и Эдгара, и до сих пор еще остается загадочным. Более подробно об этом вопросе будет сказано позднее (см. стр. 436—437). [c.40]

Другой окислитель, бромциан, — более надежный реагент [26] Он разрушает пептидные связи, в которых участвует остаток метио нина. Механизм этой реакции подобен расщеплению иодацетами дом [45]. Окисление бромцианом широко применяют как специ фичный метод для получения крупных пептидных фрагментов Весьма успешно он был использован наряду с другими методами при расшифровке аминокислотной последовательности рибонуклеазы [27], миоглобина [17], трипсиногена [36] и альдолазы [42, 68,69]. [c.37]

Выше были разобраны стадийные механизмы ряда типичных реакций окисления углеводородов. Характерными особенностями всех реакций являются независимое образование продуктов окисления из углеводородов при низких температурах и последовательное превращенпе углеводород кислородсодержащее соединение —> СО2 при высоких температурах. При увеличении молекулярного веса углеводородов и усложнении его строения (изосоединеиия, циклические п др.) образуется еще большее количество стадий и возрастают трудности, связанные с расшифровко механизма таких процессов. Даже для простых газов (окиси углерода, метана) в настоящее время не имеется данных о природе элементарных актов при их окислении. Поэтому построение стадийных схем часто основано на ряде качественных закономерностей, и возможность количественной проверки этих схем еще не достигнута. Однако существование даже таких схем ускорит постановку экспериментальных исследований с привлечением новых методов, которые позволят обнаружить перекисные радикалы на поверхности окислительных контактов, дадут возможность пересмотреть постулированные ныне механизмы окислительных процессов, а также позволят ближе подойти к решению вопроса об управлении селективностью процессов каталитического окисления углеводородов. [c.126]

Использование иготопов позволило разработать приемы идентификации расщепляемой связи для исследования ферментов группы гидроаз, ил ферментов переноса. В частности, много дала в этом направлении М. Кон [62], использовавшая О . Методы изотопного обмена позволили уточнить характер реакций переноса. Используя так называемый метод оптической инверсии, можно получить сведения о механизмах некоторых реакций замещения [63]. Для анализа механизма ферментативных реакций с успехом используют изучение явлений конкуренции и некоторых других явлений. Изотопные механизмы позволили приступить к расшифровке механизма действия даже некоторых синте-таз. Большие успехи были достигнуты при изучении ферментативного переноса водорода. [c.175]

Теория информации с успехом применяется при описании биохимических процессов, главным образом при анализе механизмов наследственности и расшифровке генетического кода. Естественно в этой связи подумать о возможностях использования аппарата теории при рассмотрении процессов, протекающих на более низком уровне оргаг11изации материи— в области органической химии. Удобной для этой цели областью является, на наш взгляд, хими ароматических соединений, в первую очередь — реакции замещения. [c.140]

Основополагающей в этом отношении следует рассматривать появившуюся в 1960 г. работу Бассета и Хэбгуда, в которой авторы, предположив линейную изотерму адсорбции, вывели уравнение, позволившее рассчитать константу скорости необратимой гетерогенной реакции первого порядка по измеренной экспериментально степени превращения. Теория реакций в импульсном микрореакторе за последние годы интенсивно развивалась как у нас, так и за границей. Были рассмотрены обратимые и необратимые реакции различных порядков как при мгновенном установлении равновесия газ — твердое тело, так и с учетом конечной скорости достижения адсорбционного равновесия в самое последнее время появились работы, в которых учтено также влияние продольной диффузии в потоке и диффузии реагирующего вещества внутрь поры твердого тела на характер протекания каталитических превращений в импульсном микрореакторе. Решение задач в случае нелинейной изотермы адсорбции требует более широкого использования современных методов вычислительной техники. Некоторые результаты, полученные в последнее время с помощью ВМ, описаны в пятой главе. Там же приведены результаты работ нашей лаборатории, в которых показана возможность измерения констант скоростей адсорбции и десорбции в ходе каталитического процесса по форме пиков реагирующего вещества и продуктов реакции. Пока в этом плане сделаны лишь первые шаги, однако в дальнейшем можно надеяться получить интересные результаты по расшифровке механизма сложных реакций, в особенности в тех случаях, когда скорости адсорбционных процессов явлцются лимитирующими. [c.6]

Как только та или иная химическая система изучена с точки зрения ее состава и найдены те направления, по которым происходит взаимное превращение веществ, входящих в эту систему, всегда с неизбежностью возникает задача расшифровки механизмов этих превращений. Примеры из истории развития органической химии показывают, что нередко в цепи исследования состав — направления реакций — механизмы последнее звено существенно оторвано во времени от первых двух. Эта особенность развития многих химикоорганических исследований становится понятной, если учесть, что установление механизмов химических реакций требует новых теоретических подходов и новых методических приемов. По существу, два эти фактора и привели к возникновению нового раздела химической науки — физико-органической химии, в которой исследование химического процесса занимает центральное место. [c.5]