Сравнительное изучение кинетики реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом для термически инициируемой реакции и в поле микроволнового излучения

Изменение реакционной способности аддендов симбатно значению потенциала ионизации молекул растворителя. Переход условий реорганизации реагентов в электронную структуру продуктов от жидкой фазы к газовой фазе при воздействии микроволнового излучения.

Рубрика Химия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 02.04.2019
Размер файла 140,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Полная исследовательская публикация Урядов В.Г., Виньков И.К., Валеевва А.Н. и Офицеров Е.Н.

Размещено на http://www.allbest.ru/

36 _______________ http://butlerov.com/ ______________ ©--Butlerov Communications. 2016. Vol.46. No.5. P.30-37.

Полная исследовательская публикация Тематический раздел: Физико-химические исследования.

Идентификатор ссылки на объект - ROI: jbc-01/16-46-5-30 Подраздел: Физическая органическая химия.

30 __________ ©--Бутлеровские сообщения. 2016. Т.46. №5. _________ г. Казань. Республика Татарстан. Россия.

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Сравнительное изучение кинетики реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом для термически инициируемой реакции и в поле микроволнового излучения

Урядов Владимир Георгиевич

Проблема разработки инновационных технологий в органическом синтезе требует использования принципиально новых способов интенсификации хода химических реакций и увеличения выходов целевых продуктов. В настоящее время широкое распространение полу-чают подходы основаны на физическом воздействии на ход химической реакции. Так назы-ваемая активация. Это акустические воздействия [1], ультразвуковое воздействие [2], кави-тация [3], механохимия [4]. Наиболее распространенным способом воздействия на химичес-кие реакции является микроволновое излучение (МВИ) [5]. Под воздействием МВИ проис-ходит не только ускорение многих из известных химических реакций, но и установлены многочисленные факты получения принципиально новых соединений [6]. Если исходить из уравнений Аррениуса (1) и Эйринга (2) [7], то факту ускорения химических реакций, путем активации, толкового объяснения нет.

где: k - константа скорости реакции при температуре Т, К; Е - энергия активации, кДж/моль; А - предэкспоненциальный множитель; R - универсальная газовая постоянная, 8.314 Дж/моль?К; Т - абсолютная температура, К.

где: к - трансмиссионный коэффициент, характеризующий вероятность превращения каждого активированного комплекса в продукт реакции; S - энтропия активации, Дж/моль?К.

Активация ускоряет химические реакции, что должно отражаться увеличением конс-танты скорости реакции, однако, при этом, сохраняются природа реагентов и природа среды. В таких условиях высота потенциального барьера существенным образом изменяться не должна. Соответственно из двух сомножителей, фигурирующих в уравнениях (1) и (2) экс-поненты, включающие в показатель степени энергию активации (1) и энтальпию активации (2) также не должны значительно изменяться. Тем не менее, активация способна приводить к существенному увеличению константы скорости реакции.

Другой причиной изменения константы скорости химических реакций быть изменение предэкспоненциального множителя (ПМ) в уравнении Аррениуса или энтропийной состав-ляющей в уравнении Эйринга. Льюис определил ПМ как «число столкновений молекул реа-гентов» [8]. Увеличение ПМ означает увеличение числа попыток преодоления потенциаль-ного барьера, а также снижение степени упорядоченности в комплексе реагентов.

Упорядоченность переходного состояния характерна для реакции диенового синтеза или реакции Дильса-Альдера [9-11]. Реакция Дильса-Альдера, благодаря своей высокой надеж-ности количественных характеристик и отсутствию осложняющих побочных превращений фактически превратилась из объекта познания в "инструмент познания", являясь признанным полигоном проверки и отработки новых теоретических концепций и воззрений [12]. Реакция Дильса-Альдера была одной из первых, на которой было опробовано влияние микроволнового излучения (МВИ) на ход органической реакции в жидкой фазе [13].

В предыдущей работе на примере реакции диенового синтеза 9-метилантрацена с малеи-новым ангидридом [14] показано, что в условиях термически инициируемой реакции реак-ционная способность аддендов изменяется симбатно потенциала ионизации (ПИ) молекул растворителя. В случае инициации МВИ реакционная способность аддендов изменяется сим-батно дипольному моменту молекул растворителя. При этом для малополярного 9-метил-антрацена в неполярном растворителе (бензол) в условиях инициации МВИ ход реакции практически не фиксировался, хотя в полярных толуоле и хлорбензоле увеличение константы скорости реакции при 25 oС составило порядок и более. Для неполярного антрацена воздейст-вие МВИ на ход реакции с малеиновым ангидридом в условиях выполняемого кинетического эксперимента, также практически не фиксировалось. Антрацен и 9-метилантрацен являются электронодонорными системами. Для них характерно протекание реакций диенового синтеза по типу "диен-донор, диенофил-акцептор" [15].

Рис. 1. Структурная формула 2,8-диоксо-1,3-дифенил-2,8- дигидроциклопент[a]индена

Поскольку эффективность воздействия МВИ сопря-жена с полярностью участников, в том числе и среды, то изменение полярности диена также должно проявиться в активационном воздействии МВИ. В качестве подобной системы удобно рассмотреть 2,8-диоксо-1,3-дифенил-2,8-дигидроциклопент[a]инден (инданоциклон).

В состав молекулы инданоциклона входят две карбо-нильные группы, что обуславливает его повышенную поляр-ность. Инданоциклон является диеном с повышенными элект-роноакцепторными свойствами. Для него характерно проте-кание реакций по типу "диен-акцептор, диенофил-донор" [16].

Целью данной работы является сравнительное изучение кинетики реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в полярном и неполярном ароматическом растворителе в условиях термической инициации и инициации МВИ.

Экспериментальная часть

Кинетические эксперименты проводились с использованием спектрофотометра СФ-4А, и квар-цевых кювет длиной 5см. Кюветы термостатировались с точностью ±0.1С. Облучение МВИ прово-дилось в микроволновой печи с экспозицией 2-4 минуты, при этом температура органической жидкости в условиях кинетического эксперимента повышалась на 1-2 оС. Растворители очищались и абсолютировались по известным методикам [17]. В качестве диена использовали инданоциклон, синтезированный по опубликованной методике [18]. В качестве диенофила использовался свежеперег-нанный, в присутствии гидрохинона, стирол. В качестве растворитспользовались толуол и бензол.

Методика выполнения измерений включала следующую последовательность операций: по навеске в мерной колбе на 25мл готовили раствор стирола в абсолютном растворителе. Концентрации приготовленных растворов стирола составляли 1.5-3.0 моль/л. Кварцевая кювета, промытая сухим ацетоном и высушенная под вакуумом ополаскивалась раствором стирола, после чего в кювету заливался раствор стирола в выбранном растворителе. Кювета термостатировалась в течение 15 минут при температуре 25 оС при исследовании кинетики под воздействием МВИ или при температуре измерений, в случае термически инициируемой реакции, для температур: 40, 50, 60 и 70 оС. Далее в кювету вносилось незначительное количество диена, обеспечивающее концентрацию 10-7-10-6 моль/л и начальную оптическую плотность раствора в области единицы. Рабочая длина волны для индано-циклона составляла 540 нм.

Непосредственно кинетический эксперимент проводился двумя путями. В случае исследовании кинетики под влиянием МВИ кювета помещалась в микроволновую печь, где подвергалась воздейст-вию излучения. Затем кювета помещалась в измерительную камеру спектрофотометра, где термо-статитровалась в течение 10 минут. Далее проводилось измерение оптической плотности реакционной смеси. Измерения проводились до 85% конверсии диена.

Исследование кинетики термически инициируемой реакции диенового синтеза проводилось в соответствии с опубликованной в литературе [19] последовательностью операций.

Константы скорости реакции второго порядка определяли по значению констант скоростей псевдопервого порядка. Константу скорости псевдопервого порядка (k1, с-1) определяли по изменению оптической плотности (D) раствора в кювете в соответствии с формулой:

где: t - время.

Значение константы скорости реакции второго порядка (k2, л/моль с) вычитали по формуле:

где: сдиенофил - начальная концентрация диенофила.

Анаморфоза кинетической кривой термически инициируемой реакции диенового синтеза инда-ноциклона со стиролом в среде бензола при температуре 50 оС приведена на рис. 2. На рис. 3 при-ведена анаморфоза кинетической кривой для инициируемой МВИ реакций диенового синтеза индано-циклона со стиролом в среде бензола.

Рис. 2. Анаморфоза кинетической кривой для реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде бензола при температуре 50 оС Рис. 3. Анаморфоза кинетической кривой для реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде бензола в условиях инициирования МВИ

Значения энергии активации определены в соответствии с уравнением Аррениуса по тангенсу угла наклона зависимости логарифма константы скорости реакции второго порядка (lnk2) от обратной температуры (рис. 4)

Значения энтропии активации рассчитывались по значениям ПМ по формуле, приведенной в монографии [20]:

где: lgA - десятичный логарифм ПМ; Тср - средняя температура для выбранного температурного интервала.

Рис. 4. Зависимость логарифма константы скорости от обратной температуры для реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в бензоле

Обработка МВИ приводит к нарушению условия постоянства температуры. Соответственно измеренные константы скорости реакции диенового синтеза второго порядка носят характер эффек-тивных. Значения эффективных констант и значения энергии активации, измеренные для соответст-вующих термически инициируемых реакций, использованы для определения, по уравнению Аррениуса, значений логарифма эффективного ПМ. Соответствующие значения эффективной энтропии активации были рассчитаны по уравнению (6). Точность измерения параметров активации при четырех температурах составила 2 кДж/моль для энергии активации и 10 Дж/моль·K для энтропии активации.

Результаты и их обсуждение

В литературе описана кинетика реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде толуола (рис. 5) [16] и отсутствуют данные по параметрам активации для данной реакции в среде бензола.

Рис. 5. Схема реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом

Нами проведено исследование кинетики реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде бензола. Измерены значения констант скоростей реакции второго порядка (табл. 1) и определенны значения параметров активации. Также в табл.1 приведено опубли-кованное в литературе [16] значение константы скорости второго порядка для реакции инда-ноциклона со стиролом в среде толуола. Сопоставление значений констант скоростей для реакции в среде бензола и толуола показывает, что реакция в среде бензола протекает с большей скоростью, что соответствует опубликованным в литературе данным о закономер-ностях влияния ароматических растворителей на реакции 4р+2р-циклоприсоединения [21-22], где определяющая роль отводится донорно-акцепторным свойствам молекул растворителя, характеризуемыми потенциалом ионизации (ПИ).

На основании данных табл. 1 проведено определение значения энергии активации и логарифма ПМ, а также рассчитано значение энтропии активации (табл. 2). Для сравнения в табл. 2 приведены опубликованные данные [16] по значениям параметров активации реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде толуола. Также в табл. 2 приведены значения ПИ молекул растворителя. Сравнение данных кинетических исследований со значе-ниями ПИ показывает, что характер изменения значений параметров активации соответствует изменению электронодонорных свойств молекул растворителя. Расчетные значений конс-танты скорости для температуры 298.2 K, вполне естественно, изменяются антибатно вели-чине ПИ. В целом данные табл. 2 отражают более высокую реакционную способность адден-дов для реакции в среде бензола по сравнению с таковыми в среде толуола.

Табл. 1. Значения констант скорости второго порядка для реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в среде бензола

Температура, K

313.2

323.2

333.2

343.2

333.2 (толуол)

Константа второго порядка (k2·104), л/моль·с

0.36

0.76

1.41

2.71

0.11 [16]

Табл. 2. Данные по кинетике термически инициируемой реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом, а также расчетное значение константы скорости реакции при 298.2 K и значения ПИ молекул растворителя

Растворитель

lgА

E?, кДж/моль

-ДS?, Дж/моль·К

k2 105, л/моль·с

ПИ, эВ [23]

Толуол [16]

5.78

62

117

0.83

8.82

Бензол

5.56

60

120

1.12

9.25

Различие в строении молекул бензола и толуола обуславливает небольшую полярность молекулы толуола и отсутствие полярности у молекулы бензола. Соответственно для реакции инициируемой МВИ можно ожидать обратного соотношения в активности аддендов ? более высокая реакционная способность проявится в среде толуола.

Нами измерены значения эффективных констант для реакции диенового синтеза инда-ноциклона со стиролом в условиях инициирования МВИ в среде толуола и бензола. В табл. 3 приведены значения измеренных эффективных констант, а также средние значения для трех измерений.

Табл. 3. Значения константы скорости (k2?104, л/моль?с) реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в двух растворителях при температуре 25 оС (298.2 K) при инициировании МВИ, а также значения константы скорости второго порядка (298.2 K) полученной расчетом по уравнению Аррениуса для термически инициируемой реакции

Растворитель

Инициирование МВИ

Термическое

инициирование (расчет по

уравнению Аррениуса)

Ускорение

реакции

(число раз)

Дипольный

момент,

D

Результаты

измерений

Среднее

значение

Толуол

2.21

1.86

2.11

2.06

0.08

25

0.375 [24]

Бензол

0.6

0.5

0.65

0.58

0.11

6

отсутствует

Данные табл. 3 показывают, что, как и ожидалось, в условиях инициирования МВИ в толуоле реакционная способность пары: инданоциклон-стирол выше, чем в бензоле. Для тер-мически инициируемой реакции, с учетом точности выполнения измерений, о более высокой активности аддендов в бензоле можно говорить как о тенденции. В случае инициирования МВИ расхождения в значениях константы скорости реакции в толуоле и бензоле носят значимый характер. Кроме того, в малополярном толуоле реакция стирола с полярным инданоциклоном ускоряется в 25 раз. В среде бензола при инициировании МВИ для реакций диенового синтеза с участием антрацена и 9-метилантрацена, в условиях экс-перимента, не наблюдалось изменение концентрации реагентов во времени [14]. Полярность молекулы инданоциклона способствовала тому, что кинетику реакции инданоциклона со стиролом в бензоле отследить удалось, и, активность этой пары при инициировании МВИ оказалась выше, чем при обычном нагревании. адденд ионизация молекула реагент

Полученные результаты показывают, что эффекты сольватации переходного состояния существенным образом зависят от полярности, соответственно от дипольного момента, как среды, так и реагентов. Ранее при исследовании сольватационных эффектов [25] был сделан вывод о независимости энтальпии сольватации от дипольного момента. Позднее бы высказана мысль [26], что энтальпию сольватации составляет часть энергии, приходящаяся на степени свободы, утрачиваемые молекулами при переносе из газовой фазы в раствор. Вполне естест-венно, что поступательные степени свободы в газовой фазе и вращательные степени свободы в жидкости прямого отношения к дипольному моменту не имеют. Поэтому для обычных систем, для которых самопроизвольное развитие сопряжено с ростом энтропии, тезис, о независимости сольватации от дипольного момента ? справедлив. Для переходного состояния органической реакции в жидкой фазе данный подход может оказаться ошибочным. В работе [27] высказано предположение, что переходное состояние органической реакции в жидкой фазе по своей природе соответствует диссипативной структуре Пригожина (ДСТ) [28]. Излагаемые в данной работе материалы позволяют высказать предположение, что подходы и методы исследования обычных систем, могут быть непригодными для исследования пове-дения ДСТ.

Самопроизвольное развитие ДСТ сопряжено с понижением энтропии и ростом упоря-доченности. Понижению энтропии активации, принимающей отрицательные значения для реакции диенового синтеза, соответствует понижение ПМ. Применение МВИ способствует увеличению ПМ и понижению степени упорядоченности. Однако энтропия активации должна оставаться в области отрицательных значений в силу потери молекулами реагентов степеней свободы в ходе реакционного акта.

Поскольку в ходе реакции не изменяются природа реагентов и природа среды, а изме-нение природы продукта маловероятно, то мы предположили, что высота потенциального барьера для реакции, инициируемой МВИ, имеет такую же величину, как и в случае терми-чески инициируемой реакции [14]. Поэтому значения энергии активации реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом, приведенные в табл. 2, были использованы нами для расчета значения логарифма ПМ, а также самого ПМ. Расчеты проводились в соответствии с уравнением Аррениуса по формуле (5), с использованием средних значений эффективных констант скоростей (табл. 3). Данные расчетов приведены в табл. 4.

Табл. 4. Значения логарифмов ПМ и самого ПМ для реакций инициируемых МВИ (АМВИ), а также ПМ термически инициируемых реакций (А) и энтропия активации реакции инициируемой МВИ (SМВИ)

Растворитель

lnAМВИ

lgAМВИ

AМВИ

A

-ДSМВИ, Дж/моль?К

Толуол

16.5

7.2

1.49?107

6.04?105

59

Бензол

14.4

6.3

1.88?106

3.64?105

80

Как видно по табл. 4 инициирование МВИ приводит к увеличению ПМ. Увеличение составляет для бензола в пределах порядка и для толуола более чем на порядок. По сравнению с термически инициируемой реакцией симбатно увеличению ПМ увеличивается энтропия активации. Для реакции в среде бензола энтропия активации увеличивается в 1.5 раза, для реакции в среде толуола (табл. 2) энтропия активации возрастает практически в два раза. Если принимается, что высота потенциального барьера для обоих случаев инициирования хода реакции примерно одинаковая, то энергия и структура переходного состояния также должны быть примерно одинаковыми. Если энтропия активации отражает только изменение количества степеней свободы для молекул реагентов, то для обоих случаев инициирования значения энтропии активации не должны значительно различаться. Однако данные по значениям энтропии активации для реакции, инициируемой МВИ, указывают на значительные измене-ния в сторону завышения, что соответствует меньшим потерям степеней свободы.

Данное противоречие снимается, если рассматривать переходное состояние как ДСТ, которая включает образование из молекул реагентов с частично разорванными старыми связями и частично образованными новыми связями, а также молекулы растворителя соль-ватной оболочки [27]. В работе [27], для объяснения близости параметров активации реакций диенового синтеза в газовой и жидкой фазах [10], высказывается предположение о реоргани-зации электронной структуры комплекса реагентов в продукты внутри микропузырька пара растворителя. Рассматривались реакционные серии, для которых была возможность реали-зации переходного состояния в жидкой фазе, а также серии, где относительный энтальпийный уровень переходного состояния не изменялся при варьировании природы среды [21]. Такое возможно если реакционный акт происходит в газовой фазе, где не проявляются сольвата-ционные эффекты и в реакцию вступают не сольватированные молекулы.

МВИ пополняет запас энергии молекул растворителя сольватной оболочки. Дополни-тельная энергия молекул требует дополнительных степеней свободы. Соответственно в условиях инициирования МВИ потеря степеней свободы у молекул реагентов компенсируется приобретением дополнительных степеней свободы молекулами растворителя, что приводит к повышению энтропии активации. Опираясь на материалы работы [27] можно высказать предположение, что применение МВИ способствует переходу условий реорганизации элект-ронной структуры реагентов в электронную структуру продуктов от жидкой фазы к газовой фазе.

Выводы

1. Изучена кинетика термически инициируемой реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в бензоле.

2. Исследована кинетика инициируемой микроволновым излучением реакции диенового син-теза инданоциклона со стиролом в бензоле и толуоле. В случае термически инициируемой реакции влияние среды определяется донорно-акцепторными свойствами растворителя. В случае реакции инициируемой микроволновым излучением реакционная способность определяется дипольным моментом растворителя и дипольным моментом диена.

3. Применение микроволнового излучения способствует увеличению числа степеней свободы у молекул растворителя сольватной оболочки.

4. Тезис о независимости сольватации от дипольного момента в отношении переходного состояния органической реакции в жидкой фазе может оказаться ошибочным.

Литература

[1] Маргулис М.А. Основы звукохимии (химические реакции в акустических полях). М.: Высш. шк. 1984. 272с.

[2] Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. М.: Химия. 1983. 191с.

[3] Бадиков Ю.В. Технология и техника гидроакустического воздействия при осуществлении технологических процессов. Уфа. 2002. 41с.

[4] Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ. Успехи химии. 2006. Т.75. №3. С.203-216.

[5] Ванецев А.С., Третьяков Ю.Д. Микроволновый синтез индивидуальных и многокомпонентных оксидов. Успехи химии. 2007. Т.76. Вып.5. С.435-453.

[6] Романова Н.А., Гравис А.Г., Зык Н.В. Микроволновое облучение в органическом синтезе. Успехи химии. 2005. Т.74. Вып.11. С.1059-1105.

[7] Эммануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высш. шк. 1974. 400с.

[8] Лейдлер К. Кинетика органических реакций. М.: Мир. 1966. 350с.

[9] Онищенко А.С. Диеновый синтез. М.: изд-во АН СССР. 1963. 650с.

[10] Вассерман А. Реакция Дильса-Альдера. М.: Мир. 1963. 133с.

[11] Химия алкенов. под ред. С. Патая; пер с англ. М.: Химия. 1969. С.444-582.

[12] Коновалов А.И., Киселев В.Д. Реакция Дильса-Альдера. Влияние внутренних и внешних факторов на реакционную способность систем диен-диенофил. Изв. РАН. Сер. хим. 2003. №2. С.279-297.

[13] Рахманкулов Д.Л., Шавшукова С.Ю., Латыпова Ф.Н., Зорин В.В. Интенсификация реакции Дильса-Альдера микроволнами. Башкирский химический журнал. 2002. Т.9. №1. С.26-28.

[14] Урядов В.Г., Гилязетдинова А. Р., Ибрагимова М. Д., Офицеров Е.Н. Сравнительное изучение кинетики реакции диенового синтеза антрацена и 9-метилантрацена с малеиновым ангидридом для термически инициируемой реакции и в поле микроволнового излучения. Бутлеровские сообщения. 2016. Т.43. №5. С.47-54.

[15] Коновалов А.И. Реакционная способность аддендов в реакции диенового синтеза Успехи химии. 1983. Т.52. Вып.11. С.1852-1878.

[16] Самуилов Я.Д., Урядова Л.Ф., Коновалов А.И. Реакционная способность стиролов в реакции диенового синтеза с инданоциклонами. Журнал орган. химии. 1976. Т.12. Вып.4. С.810-812.

[17] Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Д., Тупс Э. Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. М.: ИЛ. 1958. 520с.

[18] W. Ried, D. Freitag. Ьber ein «Indanocyclon» und seine Umsetzung mit Alkinen. Chem. Ber. 1966. Vol.99. No.8. P.2675-2677.

[19] Самуилов Я.Д., Урядов В.Г., Урядова Л.Ф., Коновалов А.И. Влияние первично-вторичных орбитальных взаимодействий на тип диеновых конденсаций с участием арилацетиленов Журнал орган. химии. 1987. Т.23. Вып.7. С.1457-1460.

[20] Энтелис С.Г., Тигер Р.П. Кинетика реакции в жидкой фазе. Количественный учет влияния среды М.: Химия. 1973. 416с.

[21] Самуилов Я.Д., Мовчан А.И., Соловьева С.Е., Коновалов А.И. Влияние специфической сольватации на реакционную способность аддендов в реакциях (4р+2р)-циклоприсоединения. Журнал орган. химии. 1984. Т.20. Вып.12. С.2494-2501.

[22] Самуилов Я.Д., Урядов В.Г., Урядова Л.Ф., Коновалов А.И. Влияние специфической сольватации на реакционную способность аддендов в реакции диенового синтеза. Журнал орган. химии. 1986. Т.22. Вып.8. С.1573-1582.

[23] Гурвич Л.В., Карачевцев Г.В., Кондратьев В.Н. и др. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М.: Наука. 1974. 351с.

[24] Осипов О.А., Минкин В.И. Справочник по дипольным моментам. М.: Высш. шк. 1965. 264с.

[25] Соломонов Б.Н. [и др.]. Сольватация органических соединений. Молекулярная рефракция, дипольный момент и энтальпия сольватации. Журнал общей химии. 1984. Т.54. Вып.7. С.1622-1632.

[26] Урядов В.Г., Аристова Н.В., Офицеров Е.Н. Зависимости кислотности органических соединений в газовой и водной фазе от молекулярных свойств. Бутлеровские сообщения. 2010. Т.19. №3. С.1-9.

[27] Урядов В.Г., Офицеров Е.Н. Механизм активации реакции циклоприсоединения в растворе. Монография. Казан. гос. технол. ун-т. Казань: КГТУ. 2009. 432с.

[28] Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир. 1979. 512с.

Аннотация

Проведено исследование кинетики реакции диенового синтеза инданоциклона со стиролом в ароматических растворителях, в условиях термически инициируемой реакции и инициации микровол-новым излучением. Показано, что в случае термически инициируемой реакции реакционная способ-ность аддендов изменяется симбатно значению потенциала ионизации молекул растворителя. В случае инициации микроволновым излучением реакционная способность аддендов изменяется симбатно значению дипольного момента молекул растворителя. Воздействие МВИ способствует переходу усло-вий реорганизации электронной структуры реагентов в электронную структуру продуктов от жидкой фазы к газовой фазе.

Ключевые слова: диеновый синтез, химическая кинетика, микроволновое излучение, инданоциклон, стирол.

The kinetics of the reaction of a diene with styrene indanocyclone synthesis in aromatic solvents in a thermally initiated reaction initiation and microwave radiation was investigated. It is shown that in the case of a thermally initiated reaction reactivity of addends changes symbatically value of the ionization potential of the solvent molecules. In the case of microwave radiation initiation reactivity of addends changes symbatically value of the dipole moment of the solvent molecules. The impact of microwave radiation contributes to the reorganization of the transition conditions of the electronic structure of the reactants in the electronic structure of the products from the liquid phase to the gas phase.

Keywords: diene synthesis, chemical kinetics, microwave, indanocyclone, styrene.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработки по получению наночастиц CIS наиболее удобным и выгодным способом. Применение микроволнового нагрева в полиольном синтезе. Определение оптимального объемного состава растворителя для микроволнового синтеза нанопорошка селеноиндата меди.

    дипломная работа [574,3 K], добавлен 05.05.2011

  • Понятие поверхности потенциальной энергии системы. Динамика химического акта. Путь химической реакции. Индексы реакционной способности. Реакции замещения сопряженных ароматических и гетероциклических соединений. Правила построения корреляционных диаграмм.

    презентация [396,1 K], добавлен 22.10.2013

  • Экзотермический процесс гидратации этилена в газовой фазе. Реакции синтеза акриламида и адипиновой кислоты, биотехнологические способы получения. Гидрохлорирование ацетилена в промышленности. Синтез динитрила адипиновой кислоты по методу фирмы Du Pont.

    реферат [51,6 K], добавлен 28.01.2009

  • Теоретические основы микроволнового нагрева. Процесс непрерывной переориентации полярных молекул вещества. Оборудование для микроволнового нагрева. Образование новых С=С и С–С связей при облучении. Процесса УФ-отверждения лаков и красок в типографии.

    курсовая работа [736,7 K], добавлен 23.12.2010

  • Изменение в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Окислительно-восстановительные реакции, реакции комплексообразования и образования малорастворимых соединений. Биологическое значение и применение титана и тантала в медицине.

    реферат [153,0 K], добавлен 09.11.2014

  • Понятие и предмет изучения химической кинетики. Скорость химической реакции и факторы, влияющие на нее, методы измерения и значение для различных сфер промышленности. Катализаторы и ингибиторы, различие в их воздействии на химические реакции, применение.

    научная работа [93,4 K], добавлен 25.05.2009

  • Обзор возможных методов получения изобутилена. Анализ основной реакции: физические и химические свойства реагентов, их электронная структура. Особенности кинетики и механизма данной реакции. Выбор типа реактора и расчеты материального и теплового баланса.

    дипломная работа [548,2 K], добавлен 11.05.2011

  • Физические свойства. Строение молекул, анализ распределения электронной плотности, анализ реакционной способности. Химические свойства. Реакции полимеризации, полимеры.

    реферат [215,2 K], добавлен 30.05.2003

  • Изменение скорости химической реакции при воздействии различных веществ. Изучение зависимости константы скорости автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры. Определение энергии активации химической реакции.

    курсовая работа [270,9 K], добавлен 28.04.2015

  • Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.

    презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014

  • Зависимость скорости PGH-синтазной реакции от концентрации гемина, кинетическое уравнение процесса. Константа Михаэлиса и величина предельной скорости реакции. Зависимость начальных скоростей реакции от концентраций субстрата при наличии ингибитора.

    курсовая работа [851,2 K], добавлен 13.11.2012

  • Протекание химической реакции в газовой среде. Значение термодинамической константы равновесия. Расчет теплового эффекта; ЭДС гальванического элемента. Определение массы йода; состава равновесных фаз. Адсорбция растворенного органического вещества.

    контрольная работа [747,3 K], добавлен 10.09.2013

  • История развития микроволновой химии. Разработка специализированных микроволновых печей, предназначенных для осуществления химических реакций. Взаимодействие микроволнового излучения с веществами, его использование для проведения химических анализов.

    курсовая работа [410,0 K], добавлен 13.11.2011

  • Сложная химическая реакция - последовательность моно- и бимолекулярных реакций. Поверхность потенциальной энергии. Динамика химического акта. Анализ критических точек. Атомная заселенность по Малликену. Индекс Вайберга, порядка связи. Реакции замещения.

    презентация [519,6 K], добавлен 15.10.2013

  • Химические свойства углеводов. Реакции карбонильной группы. Восстановление. Окисление. Действие реагентов Бенедикта, Феллинга и Толленса. Окисление альдоз бромной водой, азотной, периодной кислотой. Реакции с фенилгидразином. Образование простых эфиров.

    реферат [226,9 K], добавлен 04.02.2009

  • Цель функционирования любой химико-технологической схемы - достижение полной конверсии реагентов и разделение продуктов реакции на компоненты с заданной степенью чистоты. Внешняя и внутренняя рециркуляция. Совмещенные реакционно-массообменные процессы.

    дипломная работа [572,8 K], добавлен 04.01.2009

  • Свойства и применение ацетальдегида, методы получения. Электронная структура реагентов и продуктов реакции, термодинамический анализ, исходные данные для расчёта. Получение ацетальдегида, анализ факторов, влияющих на протекание реакции окисления этилена.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 08.12.2010

  • Анализ реакции синтеза этиламина, характеристика и свойства вещества. Расчёт расходных теоретических и практических коэффициентов. Материальный баланс синтеза целевого продукта и его тепловой баланс. Порядок реакции и технологическая схема процесса.

    курсовая работа [720,2 K], добавлен 25.01.2011

  • Структура и химические свойства кетонов, стадии их енолизации и схема реакции нуклеофильного присоединения. Возможные побочные эффекты при синтезе диметилэтилкарбинола. Расчет количества исходных веществ, характеристики продуктов реакции и ход синтеза.

    курсовая работа [826,5 K], добавлен 09.06.2012

  • Общая характеристика реакции полимеризации тетрафторэтилена. Расчет теплоемкости и других термодинамических параметров реагентов и продукта реакции. Схема построения самой длинной углеродной цепи и замещения групп. Изобарно-изотермический потенциал.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.