Льюисовская функция

Проведя такие построения для всех, а проще - лишь для ближайших пар атомов, а если необходимо - то и троек (и т.д.) атомов, получим систему натуральных локализованных орбиталей, включающих натуральные орбитали остова, натуральные атомные орбитали (неподеленных пар), натуральные связевые орбитали и т.д. Отбирая из них те, которым соответствуют максимальные числа заполнения (т.е. собственные значения, полученные при диагонализации блоков матрицы плотности), далее можно построить, например, однодетерминантную функцию которая будет отвечать конфигурации а,"2А2 N2 и включать орбитали атомного и связевого типа. Эта функция была названа льюисовской, поскольку она, как правило, отвечает льюисовской структуре молекулы, а точнее говоря - структурной формуле этой молекулы (быть может с указанием неподеленных пар). При этом возникло множество весьма интересных аспектов структуры натуральных связевых орбиталей, например появление трехцентровых орбиталей для бороводородов, различные системы натуральных орбиталей для разных спинов в случае молекул с открытыми оболочками и т.п. К сожалению, у нас нет возможности на них останавливаться. Подчеркнем лишь, что введение натуральных связевых орбиталей - еще один шаг на пути объединения химических и квантовомеханических представлений, хотя и базирующихся при конкретных расчетах подчас на априорном знании, где химическая связь в молекуле есть, а где ее нет. [c.365]

Кислотную функцию катализатора риформинга выполняет оксид алюминия. Он определяет активность катализатора в реакциях изомеризации, гидрокрекинга и дегидроциклизации. Кислотность поверхности АЬОз обусловлена как льюисовскими, так и бренстедовскими центрами. Бренстедовская кислотность определяется протонами хемосорбированной воды или протонодонорных ОН-групп. При частичном удалении ОН-групп путем прокаливания на поверхности остаются координационно-ненасыщенные ионы АР+, которые являются кислотными центрами Льюиса. Для усиления кислотности в оксид алюминия вводят 0,5—2 % хлора. Хлор замещает часть гидроксильных групп поверхности, и катион А1 + оказывается связанным с двумя различными анионами. При этом нарушается электронная симметрия и происходит отток электронов от связи О—Н, благодаря чему повышается подвижность водорода. В процессе работы часть хлора теряется, в основном, за счет взаимодействия с влагой, содержащейся в сырье. Поэтому одно из требований к сырью риформинга — содержание воды не более %. Для компенсации возможных потерь хлора в сырье постоянно или периодически вводят определенное количество органических хлоридов (дихлорэтан, четыреххлористый углерод или этил-хлорид). [c.354]

Такой полностью делокализованный характер собственных функций, однако, на первый взгляд резко расходится с привычными представлениями химической структурной теории. Согласно этой геории в ее хорошо известной льюисовской интерпретации связь в насыщенных соединениях (таких, как метан СН4, другие парафины С Н2 + 2 их аналоги + а также тетраэдрические кристаллы [c.40]

Кислотно-основные взаимодействия. Основные функции органических анионов обсуждаются в разд. 6. В. Кислотные центры катионов могут быть жесткими, способными образовать водородную связь б-Н, N— Н (разд. З.Е, 4.Е), или мягкими, служить центрами кислот льюисовского типа. [c.370]

Каталитическая активность сульфата никеля при полимеризации некоторых соединений является функцией его кислотности, которая обусловлена присутствием льюисовских центров. Наибольшей активностью обладает гидрат сульфата никеля, и было высказано предположение, что N1 " имеет вакантную 5р <1 -орбиталь, которая и сообщает сульфату кислотные свойства. [c.135]

Хорошо известная гомогенно-каталитическая изомеризация олефинов под действием протонных и льюисовских кислот почти наверняка протекает через карбониевый ион, выполняющий функции промежуточного соединения или переходного состояния. Так, сильные кислоты изомеризуют гексен-1 во все возможные изомеры гексена, включая, там где это возможно, цис- и транс-изомеры. Изомеризацию в гексен-2 можно представить как процесс присоединения — отщепления протона [c.8]

Активность катализатора связана с его кислотной функцией. Сильные льюисовские кислоты присутствуют либо в виде активных центров, либо как адсорбированные положительные ноны Н+ или Н+ [22]. М. А. Калико и Т. В. Федотовой [31] показано, что стабильность алюмосиликатных катализаторов крекинга прежде всего зависит от устойчивости единичных активных центров. Последняя, в свою очередь, связана с дисперсностью частиц окисей алюминия и кремния, которые составляют эти центры. Активные центры, образованные при участии тонкодисперсных частиц окиси алюминия, крайне неустойчивы к термическому воздействию активные образования из крупнодисперсных частиц окиси алюминия более стабильны. [c.52]

Несомненно, что с химической точки зрения Zn + в ферментах выполняет роль льюисовской кислоты, создающей локализованный центр положительного заряда вблизи нуклеофильного центра субстрата . Эта функция иона металла обсуждается в разд. Г,4 при рассмотрении карбоксипептидазы (рис. 7-3). Ионы цинка необходимы также для функционирования термолизина (разд. Г,4), дипептидаз, щелочной фосфатазы (разд. Д,1), РНК-полимераз, ДНК-полимераз , карбоангидразы (рис. 7-8), альдолаз класса П (разд. К,2, в), некоторых алкогольдегидрогеназ (гл. 8, разд. 3,2) и супероксид-дисмутазы (дополнение 10-3). Известно, что цинк связывается и с гексамерами инсулина (рис. 4-13,В). [c.142]

Кислотную функцию катализатора риформинга выполняет оксид алюминия. Он определяет активность катализатора в реакциях изомеризации, гидрокрекинга и дегидроциклизации. Кислотность поверхности АЦОз обусловлена как льюисовскими, так и бренстедовскими центрами. Бренсте-довская кислотность определяется протонами хемосорбированной воды или прото-но-донорных ОН-групп. При частичном удалении ОН-групп путем прокаливания на поверхности остаются координационноненасыщенные ионы А1 , которые являются кислотными центрами Льюиса. Для усиления кислотности в оксид алюминия вводят 0,5-2 % хлора. Хлор замещает часть гидроксильных групп поверхности, и катион А1 оказывается связанным с двумя различными анионами. При этом нарушается электронная симметрия и происходит отток электронов от связи О—Н, благодаря чему повышается подвижность водорода. [c.222]

Бренстедовская и льюисовская кислотность двуокиси титана исследована с использованием диагностических адсорбатов и ИК-спектроскопии. Независимо от степени гидратации или гидроксилирования поверхности двуокись титана не обнаруживает бренстедовской кислотности в отношении аммиака или пиридина [77—79] однако некоторое количество гидроксильных групп анатаза имеет достаточно кислый характер, чтобы протониро-вать триметиламин [77]. Образование поверхностного бикарбоната [77] при адсорбции двуокиси углерода указывает на присутствие некоторого количества основных гидроксильных групп. Однако их основность весьма слаба, так как обезгаживание образца при 300 К разрушает бикарбонат. Превращение поверхностных ионов кислорода в гидроксильные группы при диссоциативной адсорбции воды также говорит о бренстедовской основности поверхности. Тем не менее поверхность двуокиси титана в водной среде может проявлять бренстедовскую кислотность (адсорбция NaOH) и основность (адсорбция Н3РО4). Считают [76], что эти функции связаны с присутствием двух типов гидроксильных групп. [c.69]

Давно уже стало обычным оценивать относительную устойчивость малостабильных комплексов по их относительной летучести. Из двух продуктов присоединения, имеющих достаточно сходные структуры и молекулярные веса, менее стабильный обладает большей упругостью пара [23]. Другие изученные молекулярные продукты присоединения оказались достаточно устойчивыми для определения термодинамических функций из энтальпий диссоциации донорноакцепторных связей следует, что по льюисовской основности фосфины располагаются следующим образом С2Н5Р(СНз)г > (СНз)зР > СНг СНР(СНз)2. Донор-ная способность фосфора в большей степени снижается винильной группой, чем этильной. В случае двух фосфинов [c.167]

Ковалентный вклад во взаимодействие между ионом и растворителем определяется обобщенным кислотно-основным (Донорно-акцеп-торным) взаимодействием в соответствии с классификацией по Гутману и Линдквисту [392] (табл. 2.2). Сюда относятся водородные связи, причем акцептор электрона является донором протона, частично отдающим свой протон в комплексы иона с растворителем S— Н... А и S.. . Н -С+. Устойчивость первого комплекса зависит от кислотности по Бренстеду растворителя SH, а устойчивость второго - от основности S. Для ряда растворителей с одинаковой кислотной функциональной группой логарифм константы образования комплекса S - Н. . . А может быть линейной функцией рК растворителя. Аналогичным образом связана устойчивость комплекса S. . . Н — С + с основностью S (см. разд. 4.Е). рКа растворителей известны в литературе [8, 29, 39а, 122]. Теплота протонирования фторсульфоновой кислоты (Д// ) хорошо коррелирует с рКа и известна для слабых оснований [39а]. Для широкого ряда растворителей имеются два способа оценки основности водородной связи (из равенства рХнв и логарифма константы образования и из теплот образования комплекса А -Н. .. В) (разд. 4.Е) [39а, 786]. Не только бренстедовские кислотные катионы СН+, но и льюисовские кислотные катионы С+ могут участвовать в донорно-акцепторном комплексообразовании с растворителем. Кроме кислород- и азотсодержащих соединений - обычных доноров электронов - галогены также могут выступать в качестве донорных атомов относительно некоторых катионов, например, в таких соединениях, как NO 1 [390]. Равновесие процессов образования донорно-акцепторных комплексов в растворах льюисовских кислот не коррелируют с основностью по Бренстеду (pKhs) или рК н ) основных растворителей S. Была установлена шкала основности по Льюису (донорные числа, табл. 2.3), где за стандартный акцептор принят Sb 15 [389]. [c.222]

Для сравнения энергий резонанса, рассчитанных описанным выше способом, с опытными данными необходимо было выработать метод расчета энергий резонанса из термохимических данных. Основы для такого расчета были даны Полингом ранее. Теперь он и Шерлган сообщили о дальнейшем его уточнении кроме того, в [23] приведены результаты расчетов для разнообразных органических соединений двуокиси углерода, сероуглерода, алкилизоцианатов. карбоновых кислот и их эфиров, алифатических амидов, мочевины и ее аналогов, бензола и дроматических соединений с конденсированными ядрами, дифенила, флуорена, стирола, пиридина и других гетероциклов, хинона, уреидов, пуринов и т. д. Авторы исходят из того, что, грубо говоря, все соединения можно разбить на две категории к одной принадлежат такие, нормальные состояния которых могут быть с хорошим приближением представлены волновой функцией, соответствующей единичной электронной структуре льюисовского типа. Ко второй категории относятся соединения, нормальные состояния которых люгут быть удовлетворительно выражены только линейно комбинацией нескольких таких собственных функций. Для того чтобы судить, к которой категории может быть отнесена та или другая молекула, особенно подходит сравнение ее энергии (теплоты образования) с энергией различных электронных структур, причем энергия нормальной молекулы должна быть или [c.214]

О льюисовской, а не бренстедовской, кислотности комплекса 2HSAI I2 Н2О говорилось выше. Высокая активность аквакомплекса в электрофильных реакциях (алкилирование, олиго- и полимеризация) указывает, очевидно, на роль внешних факторов (мономер, растворитель) в проявлении катионных свойств. Оценка вклада мономера (изобутилен) в увеличение полярности связи О—Н, проведенная в рамках квантовохимических расчетов, свидетельствует о незначительной роли этого эффекта. Вероятно, мономер, выполняя функцию основания, переводит ,2H5A1 12-H20 в более сильную алюмоксановую кислоту [c.9]

При построении шкалы основности растворителей Камле — Тафта [66] используют величины сольватохромных сдвигов наиболее длинноволновой полосы в УФ — видимом спектре л-нитроанилина по отношению к полосе в спектре К,М-диэтил-и-нитроанилина. В первом соединении аминогруппа может взаимодействовать с основаниями Льюиса, во втором — нет. Таким образом, разница между значениями сольватохромного сдвига в спектре этих двух соединений зависит с(г силы взаимодействия между льюисовским основанием и и-нитроани-лином. На практике значения у акс Для и-нитроанилина строятся как функция Умакс соответствующсго эталонного Ы,К-диэтилпроизводного (при измерениях в неполярных растворителях) они удовлетворяют уравнению = ахУ " + 1- Если измерения проводятся в растворителях, являющихся льюисовскими основаниями, то наблюдаются батохромные сдвиги Ду, которые выражаются в виде Ду = у ак (вычисл.) — Умакс (набл.), И с увеличением основности (по Льюису) их значение возрастает. Величина сдвига может рассматриваться как мера основности растворителя. Этот метод позднее использовали Лоуней и сотр. [80] для изучения влияния заместителей на льюисовскую кислотность аминогрупп в и-замещенных анилинах. [c.52]

Основность (сродство к протону) и льюисовская кислотность (сродство к нуклеофилу) самого ароматического ядра также сильно меняются при возбуждении (табл. 3 и 4). Интересно, что изменения основности и кислотности для сннглетных состояний ароматических углеводородов близки между собой и оказываются линейной функцией энергии 0-0-перехо-да в углеводороде. [c.201]

Для иллюстрации сформулированных выше принципов мы изберем модельную реакцию, катализируемую кислотами. Кислотный катализ избран потому, что в сульфонатной мицелле весьма низкая льюисовская основность. Сульфонат-анионы не маскируют кислотность катионов, определяюшую свойства внутренней области мицеллы. Таким образом, кислотность мицелл с различными катионами можно сопоставить с применением гамметовских индикаторов для определения функции кислотности Гаммета в ядре мицеллы [8]. [c.374]

Использование индикаторов. Кислотная сила поверхности, обусловленная как бренстедовской, так и льюисовской кислотностью, может быть выражена с прмощью функции кислотности Гамметта (Яр) [1, 2] [c.26]

Для определения кислотности в водных растворах были применены самые различные методы вплоть до адсорбции из газовой фазы. Колориметрический метод был применен [126] для определения кислотности в виде функции Н . В гомогенных системах определение кислотности для протонных кислот в каком-либо данном растворителе является более простым, чем для льюисовских кислот. Уоллинг [126 понимает кислотность поверхности как ее способность превращать адсообированное нейтральное основание в соответствующую кислоту. Силу кислоты можно определить по изменению цвета, если незаряженный индикатор адсорбируется на поверхности. Применяя ряд индикаторов, основность которых по отношению к воде известна, Уоллинг классифицировал поверхности по их кислотной силе. Следует отметить, что результаты зависят отчасти от среды, из которой адсорбировался индикатор, т. е. окраска получается различной, если, например, к растворителю — изооктану — добавить ацетон или воду. Полагают, что все изменения цвета являются результатом перехода одного протона, однако в недавно появившейся работе [127] показано, что индикатор я-диметиламиноазобензол имеет вторую область изменения цвета, вызванную присоединением другого протона. В случае окислов кислотность зависит от количества адсорбированной воды, и это понятно, так как вода может образовывать иоликислоты. Указанные результаты полуколичественные нужно учи тывать, что измерения кислотности проводят при комнатной температуре и они зависят от растворителя, а каталитические процессы часто осуществляются при высоких температурах поэтому нельзя ожидать точного соответствия между кислотностью и каталитической активностью. На основании измерений, проведенных при помощи индикаторного метода МзОд—ЗЮа, MgO—5102 и обработанные кислотами глины относят к сильным поверхностным кислотам, а А12О3 и ЗЮа считают менее кислыми. Это согласуется с предположением, что катализаторы крекинга должны быть кислыми. Следует отметить, что сила кислот относительна если углеводороды можно рассматривать как основания в растворах кислот фтористоводородной или 1000/о-ной серной, это не означает, что они будут основаниями в отношении поверхности алюмосиликата, которая обладает кислыми свойствами по отношению к п-диметиламиноазобензолу и другим индикаторам. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология