Боковая реакция

Боковая реакция - это химическая реакция , которая возникает в то же время, что и фактическая основная реакция, но в меньшей степени. Это приводит к формированию побочного продукта , так что выход основного продукта уменьшается: ^{[ 1 ]}

{\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}

{\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}

P ₁ является основным продуктом, если K ₁ > K ₂ . Побочный продукт P ₂ , как правило, нежелателен и должен быть отделен от фактического основного продукта (обычно в дорогостоящем процессе ).

В органическом синтезе

B и C из вышеуказанных уравнений обычно представляют различные соединения . Тем не менее, они также могут быть разными позициями в одной и той же молекуле.

Побочная реакция также называется конкурирующей реакцией ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Когда разные соединения (B, C) конкурируют за другой реагент (A). Если побочная реакция возникает примерно так же часто, как основная реакция, она говорит о параллельных реакциях ^{[ 4 ]} (Особенно в кинетике, см. Ниже).

Также могут быть более сложные отношения: соединение A может обратимо, но быстро реагировать на вещество B (со скоростью K ₁ ) или необратимым, но медленным (K ₁ > K _-1 >> K ₂ ) к веществу C:

{\ce {B<=>A->[{k_{2}}]C}}

Предполагая, что реакция на вещество С является необратимой, так как она термодинамически очень стабильна. В этом случае B является кинетическим, а C - термодинамический продукт реакции (см. Также здесь ). ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Если реакция проводится при низких температурах и останавливается через короткое время, о ней говорят о кинетическом контроле, в первую очередь будет сформировать кинетический продукт B. Когда реакция проводится при высоких температурах и в течение длительного времени (в этом случае доступна необходимая энергия активации для реакции на C, которая постепенно образуется с течением времени), она говорит о термодинамическом контроле; Термодинамический продукт C в основном образуется.

Условия побочных реакций

При органическом синтезе повышенные температуры обычно приводят к большему количеству побочных продуктов. Боковые продукты обычно нежелательны, поэтому предпочтительны низкие температуры («мягкие условия»). На отношение между конкурирующими реакциями может влиять изменение температуры, поскольку в большинстве случаев их энергии активации различны. Реакции с высокой энергией активации могут быть более сильно ускорены при повышении температуры, чем реакции с низкой энергией активации. Кроме того, состояние равновесия зависит от температуры. ^{[ 8 ]}

Реакции обнаружения могут быть искажены боковыми реакциями.

Кинетика

Боковые реакции также описаны в кинетике реакции , ветви физической химии . Боковые реакции понимаются как сложная реакция , поскольку общая реакция (основная реакция + боковая реакция) состоит из нескольких (по меньшей мере двух) элементарных реакций . ^{[ 9 ]} Другими сложными реакциями являются конкурирующие реакции, параллельные реакции, последовательные реакции, цепные реакции, обратимые реакции и т. Д. ^{[ 10 ]}^{: 280–291}

Если одна реакция возникает намного быстрее, чем другая (K ₁ > K ₂ ), она (K ₁ ) будет названа основной реакцией, другой (K ₂ ) боковой реакции. Если обе реакции примерно одинаковой скорости (K ₁ ≅ K ₂ ) говорят о параллельных реакциях. ^{[ 4 ]}

Если реакции ${\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}$ и ${\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}$ необратимо (без обратной реакции), то отношение P ₁ и P ₂ соответствует относительной реактивности B и C по сравнению с: A:

{\frac {\ce {[P1]}}{\ce {[P2]}}}={\frac {k_{1}[{\ce {B}}]}{k_{2}[{\ce {C}}]}}

Смотрите также

Оценка уравнения § Параллельные или конкурентные реакции

Ссылки

^ «Боковая реакция auf merriam-webster.com» . Получено 2015-08-30 .
^ «Конкурентная реакция на Chemgapedia.de» . Получено 2015-08-30 .
^ «Конкурентная реакция на Universal_lexikon.deacademic.com» . Получено 2015-08-30 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «4. Кинетика и катализ» (PDF) . Получено 2015-08-30 .
^ «Кинетический и термодинамический контроль химических реакций на Chemgagedia.de» . Получено 2015-12-06 .
^ Джон Гилберт; Стивен Мартин, Экспериментальная органическая химия: минипальный и микромасштабный подход (на немецком языке)
^ Роберт Дж. Мортимер (2008), Физическая химия (на немецком языке), Academic Press
^ Клаус Швеетлик (2009). Органическая: базовая стажировка органического химика (на немецком языке) (23-е изд.). Вейнхайм: Wiley-VCH. п. 156. ISBN 978-3-527-32292-3 .
^ «Сложные реакции на spectrum.de» . Получено 2015-08-30 .
^ Зима, Клаус Чеслик, Хейко -Симанн, Роланд (2010). Основные знания физической химии (4 -е, обновленное изд.). Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Publishers, Wiesbaden. ISBN 9783834893598 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[1] «Боковая реакция auf merriam-webster.com» . Получено 2015-08-30 .

[2] «Конкурентная реакция на Chemgapedia.de» . Получено 2015-08-30 .

[3] «Конкурентная реакция на Universal_lexikon.deacademic.com» . Получено 2015-08-30 .

[:0-4] Jump up to: ^а ^{беременный} «4. Кинетика и катализ» (PDF) . Получено 2015-08-30 .

[5] «Кинетический и термодинамический контроль химических реакций на Chemgagedia.de» . Получено 2015-12-06 .

[6] Джон Гилберт; Стивен Мартин, Экспериментальная органическая химия: минипальный и микромасштабный подход (на немецком языке)

[7] Роберт Дж. Мортимер (2008), Физическая химия (на немецком языке), Academic Press

[8] Клаус Швеетлик (2009). Органическая: базовая стажировка органического химика (на немецком языке) (23-е изд.). Вейнхайм: Wiley-VCH. п. 156. ISBN 978-3-527-32292-3 .

[9] «Сложные реакции на spectrum.de» . Получено 2015-08-30 .

[10] Зима, Клаус Чеслик, Хейко -Симанн, Роланд (2010). Основные знания физической химии (4 -е, обновленное изд.). Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Publishers, Wiesbaden. ISBN 9783834893598 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]