АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Кислотно-основний каталіз

Кислотно-основний каталіз може відбуватися в розчинниках, які не беруть участі в реакції то становить інтерес з'ясувати, чи відбувається каталіз при повній відсутності розчинника, тобто в газовій фазі. Практичні труднощі, пов'язані з нестійкістю або з низькою летючість реагуючих речовин, часто перешкоджають дослідженню питання, але в деяких випадках було виявлено що каталіз кислотами дійсно може відбуватися за відсутності розчинника, хоча часто місцем реакції виявляються головним чином стінки реакційної посудини. Гомогенний каталіз кислотою спостерігався в газовій фазі для однієї тільки реакції, а саме, для димеризації циклопентадієну. Переважання гетерогенних реакцій можна пояснити на підставі механізму реакції, про що буде сказано нижче. Відповідно до цього механізму, відбувається значне віддалення заряду, чому сприяє наявність будь-якої речовини, здатного поляризуватися, наприклад того, з якого виготовлені стінки судини. У цьому зв'язку цікаво відзначити, що іноді кислотно-основний каталіз може відбуватися по гетерогенному механізму на поверхні твердого каталізатора. Так, наприклад, іонообмінні смоли виявилися активними кислотними каталізаторами в реакції етерифікації. Можливо також, що деякі кисневі каталізатори, застосовувані в різних органічних реакціях, що використовуються в промисловості, діють як кислоти або основи про кислотно-основному каталізі цього типу є ще мало відомостей.

Як вже неодноразово підкреслювалося, найважливіші перетворення лігніну - сульфітування, сульфідування, кислотна і лужна деструкція, конденсація та інші - протікають в умовах гомогенного кислотно-основного каталізу, але на відміну від більшості перетворень цього типу в реакціях лігніну реагують речовини перебувають у різних агрегатних станах лігнін - у твердій фазі, реагент і каталізатор. Подібні реакції відносять до гомогенно-гетерофазної, для яких швидкість процесу по компоненту може бути визначена зміна кількості речовини в одиницю часу в одиниці об'єму. Це визначення швидкості процесів при гомогенно-гетерофазних реакцій полімерів виходить з наближення, згідно з яким як молекули реагенту, так і активні функціональні групи. Таке припущення дозволяє привести розмірність константи швидкості до звичайного вигляду, що дає право використовувати її для розрахунку інших кінетичних параметрів.

Кислотно-основний включає:

1) специфічну кислотно-основну, при якому активація субстрату здійснюється іонами гідроксонію і гідроксилу;

2) загальний К. кислотно-основний з активацією субстрату, що відбувається під дією так званих узагальнених кислот і основ Бренстеда;

3) електрофільно-нуклеофільний каталіз, коли каталізаторами є кислоти і основи Льюїса.

Одним із різновидів гомогенного каталізу є координаційний каталіз. У цьому разі каталізаторами є комплексні сполуки іонів металів (Fe, Co, Ni, Cu, Cr, Mn). Хімічна взаємодія між реагуючими молекулами, координованими біля центрального іону металу, полегшується завдяки поляризації молекул і зниженню енергії окремих зв’язків. Тобто центральний іон металу є містком, який полегшує електронні переходи між реагуючими молекулами. [Клименко А.О., Мельник М.В., Павлюк В.М., та ін. Навчально-методичний посібник з фізичної та колоїдної хімії для студентів вищих медичних навчальних закладів. – Івано-Франківськ, 2004, – 172 с.]

Каталіз кислотно-основний застосовується при гідратації та ізомеризації олефінів, етери­фікації спиртів, нітруванні вуглеводнів, гідро­лізі крохмалю та інших полісахаридів, алкілуванні ароматичних сполук, каталітичному крекінгу нафти, синтезі високомолекулярних речовин методами іонної полімеризації.

В кислотно-основному гомогенному каталізі під дією каталізатора зазвичай посилюються електрофорні або нуклеофилні властивості молекул реагентів і підстави, що прискорюють такі реакції, можуть служити каталізаторами в недисоційованої формі (загальний кислотно-основний каталіз) або впливати на субстрат іонами Н3О + і ОН- (специфічний кислотно-основний каталіз). При кислотному гідролізі складних ефірів каталітичу дію кислоти пов'язано з протонуванням карбонільної групи, що полегшує подальше приєднання води:

Дата добавления: 2015-08-26 | Просмотры: 1427 | Нарушение авторских прав