Кислотоподобные вещества

Таковы некоторые примеры, иллюстрирующие протонную теорию кислот и оснований. Если теория сольвосистем может рассматриваться как возрождение на более высоком уров 1е кислородной теории Лавуазье, то протонная теория есть развитие водородной теории кислот Либиха. Из всех теорий кислот и оснований протонная теория наиболее разработана с количественной стороны значительный вклад в этом направлении внесен советскими учеными, особенно Н. А. Измайловым. Многие химики считают эту теорию наиболее совершенной. Соединения, фигурирующие в теории сольвосистем как кислоты, но не содержащие ионов водорода, эти исследователи иногда называют кислотоподобными веществами. [c.251]

Основание — электронодонорный реагент, обладающий сродством к протону кислота — электроноакцепторный реагент, водород которого участвует в равновесной реакции с основанием. Кислота соединяется с основанием или отдает ему протон. Электроноакцепторный реагент, в равновесной реакции которого с основанием водород не участвует, называется кислотоподобным веществом. [c.291]

Для апротонных кислотоподобных веществ важным типом добавок являются соединения с подвижным водородом (в частности, вода, например, в катализаторах крекинга). Эти соединения при взаимодействии с катализатором образуют поверхностные протонные группы. Для сульфидов металлов подобное действие оказывает сероводород. Наиболее распространенными катализаторами являются протонные кислоты, основным действующим агентом в которых служит протон. Под влиянием протона в реагирующей молекуле создаются поляризованные активные формы, в частности ионы карбония. [c.136]

Шатенштейн считает, что, придерживаясь определения кислоты как вещества, способного выделить протон, нет оснований игнорировать сходством с кислотами ряда веществ, не содержащих водород. Эти вещества, которые, в отличие от кислот, т. е. доноров протонов, не отщепляют протонов, но участвуют в равновесии с акцепторами протонов (основаниями), названы Шатенштейном кислотоподобными веществами. Такое название имеет то преимущество, что отмечает их близость к кислотам, выраженную в способности к образованию сходных по строению и свойствам комплексных соединений. Но это же название показывает отличие апротонных кислот от водородных. [c.335]

Это важно, так как многие углеводороды, что будет показано ниже, в определенных условиях ведут себя и как кислоты, и как основания. Учитывая особые свойства протона, связанные с положением водорода в периодической таблице элементов, а также ряд противоречий, присущих теориям, согласно которым кислотами могут быть апротонные вещества, А. И. Шатенштейн называет кислотоподобными веществами электроноакцепторные реагенты, в равновесных реакциях которых с основаниями не участвует водород. [c.24]

Вещества, которые в отличие от кислот, т. е. доноров протона, не отщепляют протона, но участвуют в равновесиях с акцепторами протона (основаниями , названы автором книги кислотоподобными веществами. Такое название отмечает их близость к кислотам, выражающуюся в способности к образованию сходных по строению и свойствам комплексных соединений. Но в этом же названии акцентируется и отличие апротонных веществ от кислот, которое проявляется, например, в специфичности реакций последних с основаниями. [c.258]

Итак, на вопрос Что такое кислота и о с н о в а и и е — ответ дан. Понятие кислота дополнено понятием кислотоподобное вещество . Необходимость в нем возникла в связи с более широким исследованием реакций комплексообразования. [c.259]

Однако можно найти реакции, протекающие в жидком аммиаке, которые очень близко напоминают реакции между кислотами и основаниями, но, повидимому, не укладываются в схему Бренстеда. К таким реакциям относится реакция образования комплекса с полинитросоединениями, которые скорее принадлежат к классу кислотоподобных веществ (стр. 258). [c.261]

До сих пор речь шла о развитии теории Бренстеда в направлении ее уточнения и расширения без изменения самого главного ее отправного положения, а именно положения об определяющей роли водорода в кислотно-основном взаимодействии. Между тем еще в 20-х годах Льюисом [147] были проложены новые пути развития теории кислот и оснований, пути, как говорят, ограничивающие культ протона . Льюис кислотами назвал акцепторы пары электронов, а основаниями — доноры этой пары (см. [ПО, гл. 16]). Со временем идеи Льюиса были распространены и на катализ [111, стр. 231]. Давно известные катализаторы — трехфтористый бор, галогениды алюминия, хлорное олово, хлорное железо — стали интерпретироваться как апротонные, или льюисовские, кислоты. Следуя за Шатенштейном [111], обосновавшим необходимость выделения водородных кислот в особую группу реагентов, целесообразно называть льюисовские акцепторы электронной пары кислотоподобными веществами. [c.347]

В зависимости от относительной устойчивости этих комплексов они играют большую или меньшую роль в катализе, обеспечивая снижение энергии активации целого ряда реакций, катализируемых кислотами и кислотоподобными веществами. Ввиду того что этот вопрос рассматривался выше и, кроме того, ему посвящена обширная литература (см., например, [186—193]), более подробно на нем останавливаться не имеет смысла. При дальнейшем изучении этого вопроса надо иметь в виду прогрессивные взгляды на роль молекулярных соединений в катализе, высказанные Сыркиным [90]. Они дают ключ к глубокому пониманию разносторонних явлений катализа как путей осуществления химических процессов при пониженных энергиях активации. [c.350]

В настоящее время эта теория распространяется на щи-, рокий круг гомогенных и гетерогенных реакций, катализируемых газообразными, жидкими и твердыми кислотами и основаниями, а также кислотоподобными веществами. Очень многие реакции классического органического синтеза, в том числе синтезы посредством цинк-, магний-, литий-, натрий- и алюми-нийорганических соединений, также в той или иной степени охватываются этой теорией. [c.353]

В равновесных реакциях с основаниями, помимо водород , ных кислот, способны участвовать и апротонные вещества. Они названы кислотоподобными веществами [13, 14] , Такое название, подчеркивая их сходство с кислотами, одновременно отмечает и отличие от последних. [c.15]

Кислотоподобные вещества, как и кислоты, реагируют с основаниями по донорно-акцепторному механизму, будучи акцепторами электронной пары основания. Поэтому строение образующихся комплексных соединений оказывается близким к строению продуктов реакции между кислотами и основаниями. Это находит выражение, например, в сходстве их спектров [25—27]. Некоторые кислотоподобные вещества катализируют те же реакции, что и кислоты [28] (см. также [5]). [c.15]

Очень часто кислотоподобные вещества реагируют с разными основаниями специфически. Поэтому заранее очень трудно предвидеть их относительную силу в какой-либо конкретной реакции. На это обстоятельство обращал особое внимание Льюис [24]. [c.16]

По Льюису основаниями являются доноры, а кислотами — акцепторы электронной пары. Следовательно, основания Льюиса совпадают с основаниями Бренстеда, а кислоты Льюиса включают, помимо водородных кислот Бренстеда, также и апротонные кислотоподобные вещества. Сейчас обычно кислотами Льюиса называют только апротонные вещества, что не соответствует его взглядам, изложенным в оригинальной работе [24]. Теория Льюиса не лишена серьезных дефектов и противоречий. Например, при ее применении к водородным кислотам пришлось бы допустить двухвалентность водорода (продукт реакции между Н С1 и надо было бы изобразить формулой С1 Н КНз). [c.22]

М. И. Усанович [35] определил основания как доноры анионов и акцепторы катионов, а кислоты как доноры катионов и акцепторы анионов. Б частном случае, когда катионом является протон (Н+), имеем дело с обычными кислотами и основаниями Бренстеда. Если анионом считать электрон, как это делает М. И. Усанович, то переходим к окислительно-восстановительным реакциям, которые, по его мнению, тоже составляют неотъемлемую часть кислотно-основных процессов. М. И. Усанович именует кислотно-основными также реакции между основаниями и кислотоподобными веществами, не со- [c.22]

С кислотами ряда веществ, не содержащих водород. Эти вещества, которые, в отличие от кислот, т. е. доноров протонов, не отщепляют протонов, но участвуют в равновесии с акцепторами протонов (основаниями), названы Шатенштейном кислотоподобными веществами. Такое название имеет то преимущество, что отмечает их близость к кислотам, выраженную в способности к образованию сходных по строению и свойствам комплексных соединений. Но это же название показывает отличие апротоиных кислот от водородных. [c.290]

Шатенштейн, считает необходимым сохранить определения Бренстеда. В отличие от кислот Бренстеда, апротонные льюисовские кислоты Шатенштейн в 1939 году называл кислотоподобными веществаМ И. В основу определения кислотоподобных веществ он положил опытные данные. Кислотоподобными он называет вещества в отличие от кислот, не являющиеся донорами протонов, но участвующие в равновесии с акцепторами (протонов. Это определение базируется на опыт-ных данных, а не на электронной структуре вещества, как определение Кольтгофа. Таким образом, оба исследователя отмечают особенности протонных кислот. Как Шатенштейн, так 1 Кольтгоф приходят к выводу о необходимости их выделения в отдельную группу, с особой номенклатурой. Кроме упомянутых уже соображений о необходимости сохранения бренсте-довского определения кислот, оба исследователя добавляют, что для протонных кислот, в отличие от апротонных, возможно однозначное определение их относительной силы в данном растворителе. [c.518]

Шатенщтейн считает, что, придерживаясь определения кислоты как вещества, способного выделить протон, нет оснований игнорировать сходством с кислотами ряда веществ, не содержащих водород. Эти вещества, которые, в отличие от кислот, т. е. доноров протонов, не отщепляют протонов, но участвуют в равновесии с акцепторами протонов (основаниями), названы Шатенштейном кислотоподобными веществами. Такое название имеет то преимущество, что отмечает их близость к кислотам, выраженную в способности к образованию сходных по строению и свойствам комплексных соединений. Но это же название показывает отличие апротонных кислот от водородных кислот. Это определение апротонных кислот имеет также то преимущество, что оно опирается на опыт и избегает расплывчатого понятия обобщенных кислот и противоречий, которые присущи соответствующим теориям (Бьеррум и др.). [c.563]

Позднее и ряд других исследователей прищел к выводу о необходимости сохранения бренстедовского определения кислот и к целесообразности выделения группы веществ, подобных кислотам. Это уже рассмотренные протокислоты Кольтгофа и другие. В 1949 году Шатенщтейн заключил свой обзор теорий кислот и оснований так Всестороннее изучение свойств и особенностей разнообразных кислотоподобных соединений при их реакциях с основаниями, углубление знаний в области строения молекулярных соединений позволит в дальнейщем заменить эмпирическое определение кислотоподобных веществ новой теоретически и экспериментально обоснованной классификацией . Одна из первых попыток подобной классификации предпринята Мулликеном, который насчитал около сорока типов и подтипов реакций между обобщенными кислотами и основаниями. [c.563]

Если механизм реакции комплексообразования состоит в переходе протона от бензольного кольца к основанию, то ароматические нитросоединения удовлетворяют определению кислоты по Бренстеду. Но если принять апротонный механизм (переход электронов основания к нитрогруппе или присоединение основания к координационноненасыщенному атому углерода бензольного кольца), то мы должны будем признать ароматические нитросоединения, реагирующие с основаниями, кислотоподобными веществами (стр. 258). Специ- [c.302]

А, Н, Тереннн экспериментально подтвердил явление постепенной протонизации кислотоподобных веществ АН и образование комплекса А... И.., В, [c.683]

Применительно к реакциям гидратации и дегидратации дело обстоит несколько иначе. Здесь различия между гомогенной и гетерогенной активацией менее заметны, если не считать случаев, когда происходит сочетание процессов дегидрогенизации и дегидратации. Эти последние случаи характерны лишь для гетерогенного катализа. Ввиду этого для реакций гидратации и дегидратации катализаторами, как правило, являются жидкие и твердые кислоты типа НХ, жидкие и твердые основания типа МеОН, кислотоподобные вещества типа ВРз и А1С1з со следами воды или НХ и значительно реже — окислы (AI2O3, СаО). [c.104]

Механизм катализа кислотоподобными веществами, по-видимому, весьма разнообразен. Общим правилом является образование промежуточной формы между реагентами и катализаторами (чаще всего кислотой). Характер же этой промежуточной формы, как выясняется, может быть различным с участием протонов комплексных кислот НВр4, НА1Х4 и т. п. [148, 149] или гидроксильных групп катализаторов [150, 151], а также без участия протонов за счет координационных донорно-акцепторных связей [152], в том числе через активный [153] или мультиплетный [15] комплексы. [c.347]

Систематические исследования углеводородов как кислот и оснований были начаты только в связи с углублением наших знаний о кислотно-основном взаимодействии на основе теорий Бренстеда, Лоури, Льюиса и Измайлова. В виде общей концепции учение об углеводородах как кислотах и основаниях развивается Шатенштейном и сотрудниками [ПО]. Можно смело сказать, что как собственные оригинальные исследования Шатенштейна, так и литературный материал, обобщенный им в этой области [ПО, стр. 107—247 305—389], представляют существенный вклад в теорию, освещающую механизм химических превращений углеводородов. Необходимость в таком освещении возрастала по мере накопления экспериментальных достижений, связанных прежде всего с открытием многочисленных реакций изомеризации, полимеризации, крекинга и алкилирования углеводородов. В своих работах Шатенштейн рассматривает случаи образования карбанионов и ионов карбо-ния реакции углеводородов со щелочными металлами и основаниями, с одной стороны, и с кислотами и кислотоподобными веществами — с другой солеобразность щелочноорганических соединений и комплексов углеводородов с кислотами изотоп- ный обмен водорода между углеводородами как кислотами и основаниями механизм реакций изомеризации, алкилирования [c.352]

Несмотря на такую значительную близость реакций ряда ап-ротонных кислотоподобных веществ и водородных кислот, которая побудила Льюиса объединить их в класс кислот , классл- [c.15]

Впоследствии Вьеррум [15—17] назвал ихантиоснования-м и, а Белл [18, 19] — акцепторами. К выводу автора книги о необходимости отличать кислотоподобные вещества от водородных кислот позднее пришли и другие ученые [20—23], в частности, такой точки зрения придерживается Ингольд [1]. В литературе, особенно американской, кш лотоподобные вещества обозначаются как -к и с л о т ы, т. е. кислоты Льюиса, что не вполне точно, так как сам Льюис [24] объединял в класс кислот апротонные и водородсодержашие вещества. Водородные кислоты нередко называют кислотами Бренстеда и обозначают как В-к и С л о т ы. [c.15]

Типичным представителем кислотоподобных веществ является фтористый бор, ВГз. Он реагирует с основаниями, например, с основаниями, фигурирующими в уравнениях (15), (16), т. е. с F -HOHOM, молекулами воды и аммиака. Реакции (23— 25) происходят вследствие координационной ненасыщенности атома трехвалентного бора в трифториде. При этом бор превращается в четырехвалентный, так как реагирующие с ним основания содержат атом со свободной электронной парой р , Н [c.16]

В соответствии с приведенными выше схемами при кислотно-всновных (как и при окислительно-восстановительных) реакциях образующиеся вещества заряжены иначе, чем исходные, так как во время реакции перемещается заряженная частица — протон (или при окислительно-восстановительных реакциях электрон). Когда с основаниями реагируют кислотоподобные вещества, то заряд пе изменяется. [c.16]

Помимо электронейтральных кислотоподобных веществ (BFs, AI I3, SO3, SO2, Вг2 и т. д.) существуют кислотоподобные ионы. Таковы ионы Ag , N02 , SOsH" , Вг , СНз и др. Например, ион серебра связывает молекулу аммиака. Он образует также соединение с молекулой бензола, участвующей в данной [c.16]

Ингольд [1, 29] объединил доноры электронов в класс нуклеофильных реагентов или нуклеофилов, а акцепторы электронов назвал электрофильными реагентами или электрофилами. Последний термин не требует особых пояснений. Слово phileo означает по-гречески люблю , т. е. электрофильное вещество охотно присоединяет электроны. К окислителю полностью переходит один или несколько электронов восстановителя, а один из атомов кислоты или кислотоподобпого вещества разделяет с атомом основания его свободную электронную пару. При реакции кислоты по схеме Бренстеда одновременно разрывается химическая связь между атомом водорода и кислотным остатком, и к электронной паре основания присоединяется протон. Во время реакции с кислотоподобным веществом, например с фтористым бором, электроны основания восполняют электронный дефицит у атома бора и возникает ковалентная связь. [c.19]

Nu leo — по-гречески ядро , т. е. нуклеофильными названы вещества, обладающие сродством к атомному ядру. Простейшим атомным ядром является протон. Основания обладают сродством к протону — они протофильны и, следовательно, нуклеофильны. Применительно к реакциям между основаниями и кислотами или кислотоподобными веществами этот термин обоснован, но, как отмечают Людер и Цуффанти [5], он менее подходит, когда имеют ввиду переход электронов восстановителя к окислителю. Поэтому эти авторы объединяют восстановители и основания в класс электродотных реагентов, отклоняя наименование нуклеофильные . Мы все же будем пользоваться последним термином, чтобы сохранить связь с общепринятым делением реакций на реакции электрофильного и нуклеофильного замещения. [c.19]

Итак, кислоты и основания , по М. И. Усановичу, соответствуют электрофилам и нуклеофилам по классификации Ингольда. Последняя имеет преимущество перед классификацией М. И. Усановича, так как лишена присущих ей противоречий и совершенно четко определяет, в чем состоит сходство и к чему сводятся различия между окислителями, кислотами и кислотоподобными веществами — с одной стороны и между восстановителями и основаниями — с другой. [c.23]

Кислоты и кислотоподобные веп ества реагируют с основаниями по механизму донорпо-акцепторного взаимодействия. Уже упоминалось (стр. 24), что последнее пе сводится только к образованию новой ковалентной связи с использованием пары электронов донора. Более десяти лет тому назад в монографии Теории кислот и основашш [14, стр. 259] оговаривалось, что всестороннее изучение свойств и особенностей разнообразных кислотоподобпых соединений при их реакциях с основаниями и углубление знаний относительно строения молекулярных соединений позволит в будущем заменить эмпирическое определение кислотоподобного вещества повой, теоретически и экспериментально обоснованной классификацией. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология