Analiza konkurencyjnego tworzenia sił

Nasza ocena:

3
Pobrań: 371
Wyświetleń: 2303
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Analiza konkurencyjnego tworzenia sił  - strona 1 Analiza konkurencyjnego tworzenia sił  - strona 2

Fragment notatki:

Kinetyczna i termodynamiczna kontrola reakcji.
ANALIZA KONKURENCYJNEGO TWORZENIA SIĘ SEMIKARBAZONU
1)
CYKLOHEKSANONU I FURFURALU.
Wstęp. Kinetyczna i termodynamiczna kontrola reakcji.
Reakcjom organicznym często towarzyszą reakcje uboczne (np. konkurencyjne, jednoczesne). Jeśli
związek A reaguje zarówno ze związkiem B, jak i C, powstają dwa różne produkty D i E:
A +B→D
A +C→ E
Gdy obie reakcje są nieodwracalnymi reakcjami tego samego rzędu stosunek, stężeń obu produktów jest miarą
reaktywności B i C względem A.
Załóżmy jednak, że obie reakcje są odwracalne, związek A reaguje z B, dając D ze stałą szybkości reakcji k 1, zaś z
C dając E ze stałą szybkości reakcji k 2. Załóżmy także, że związek E jest termodynamicznie znacznie trwalszy niż
D oraz że k1k -1k2.
C
+ +
B
k1
A
E
k2
k-1
D
Po krótkim czasie reakcji ze względu na dużą wartość k 1 równowaga reakcji A+B→ D jest przesunięta w kierunku
produktu D, związek E występuje w tym momencie w małym stężeniu ze względu na małą wartość k 2. Gdy reakcja
zostanie przerwana w tym momencie, to głównym produktem będzie produkt D. W takim przypadku mówi się o
kinetycznej kontroli reakcji . Po dłuższym czasie prowadzenia reakcji związek A w wyniku powolnej reakcji
konkurencyjnej biegnącej ze stałą k 2, będzie usuwany z układu (wynika to z założenia, że E jest trwalszy niż D),
wobec czego zgodnie z położeniem równowagi produkt D musi przechodzić w wyniku reakcji odwracalnej w
substrat A, który ulega powolnej przemianie w związek E. Wobec tego jeśli reakcja będzie biegła odpowiednio
długo, główny m produktem reakcji będzie termodynamicznie trwalszy produkt E. W takim przypadku mówi się o
termodynamicznej kontroli reakcji . Podobny efekt uzyskujemy prowadząc reakcję w podwyższonej
temperaturze. Dla uproszczenia rozumowania można założyć, że reakcja A + C → E jest reakcją nieodwracalną,
spełniającą te same co poprzednio założenia.
Przykładem takiej reakcji jest konkurencyjna reakcja semikarbazydu z cykloheksanonem oraz z
furfuralem:
O
O
N
H
N
NH 2
N
NH2
H2 N
H
O
+
+
O
O
O
N
O
N
H
NH2
1) Synteza semikarbazonu cykloheksanonu i semikarbazonu furfuralu:
Do roztworu octanu sodu (6.0 g, 0.073 mola) w wodzie (50 ml), dodaje się chlorowodorku
semikarbazydu (3.0 g, 0.027 mola). Następnie dodaje się w jednej porcji roztwór cykloheksanonu (3.0
ml, 0.03 mola) w metanolu (10 ml) i pozostawia się na 15-30 minut, wytrząsając intensywnie co kilka
minut (PROSZĘ ZANOTOWAĆ CZAS, PO KTÓRYM ZACZYNA POWSTAWAĆ OSAD OD
MOMENTU ZMIESZANIA REAGENTÓW). Osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem i
przemywa wodą (4x 10 ml). Wilgotny osad rekrystalizuje się na gorąco z mieszaniny woda-metanol.
Powyższą procedurę powtarza się, stosując zamiast cykloheksanonu furfural (2.7 ml, 0.03 mola).
2) Konkurencyjne tworzenie semikarbazonu cykloheksanonu i furfuralu w warunkach termodynamicznej
kontroli:
Do roztworu chlorowodorku semikarbazydu (1.5 g, 0.014 mola) i octanu sodu (3.0g, 0.036 mola)
w wodzie (25 ml) dodaje się w jednej

(…)

…, PO KTÓRYM ZACZYNA POWSTAWAĆ OSAD OD
MOMENTU ZMIESZANIA REAGENTÓW). Osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem i
przemywa wodą (4x 10 ml). Wilgotny osad rekrystalizuje się na gorąco z mieszaniny woda-metanol.
Powyższą procedurę powtarza się, stosując zamiast cykloheksanonu furfural (2.7 ml, 0.03 mola).
2) Konkurencyjne tworzenie semikarbazonu cykloheksanonu i furfuralu w warunkach termodynamicznej
kontroli…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz