Language
Country/Area
No result found
Comment utiliser la sélectivité de la réaction de manipulation de température? Découvrez ces résultats expérimentaux incroyables!
Dans les réactions chimiques, la différence entre le contrôle thermodynamique et le contrôle cinétique détermine la composition de la combinaison de produits.Lorsque les voies de compétition conduisent à différents produits, les conditions de réaction affectent la sélectivité et la stéréosélectivité.Cette différence est particulièrement importante, en particulier lorsque la vitesse de génération de la réaction A est plus rapide que celle de la réaction B, car l'énergie d'activation de la génération de A est inférieure à celle de la production de B, mais B est un produit plus stable.Par conséquent, A est un produit dynamique adapté au contrôle cinétique, tandis que B est un produit thermodynamique adapté au contrôle thermodynamique.Les conditions de la réaction, telles que la température, la pression ou le solvant, détermineront quelle voie de réaction est plus avantageuse.
"Le choix du contrôle cinétique ou du contrôle thermodynamique affectera la composition du produit final, car ces chemins de réaction compétitifs conduisent à des résultats différents."
Dans certains cas, l'avantage du contrôle thermodynamique dépend de l'état d'équilibre de la réaction.En particulier, lorsque les produits cinétiques se forment plus rapidement pendant le temps de réaction, la progression initiale de la réaction peut provoquer un déséquilibre dans la formation de ces réactions en raison de réactions rapides.Le contrôle thermodynamique nécessite que la réaction puisse atteindre un état d'équilibre avant de pouvoir produire des produits stables thermodynamiques.
Application dans la réaction Diels-Alder
La réaction Diels-Alder est un exemple classique d'une réaction chimique qui peut produire deux produits isomères dans des conditions différentes.À température ambiante, le contrôle de la réaction cinétique prédomine et les isomères endo les plus instables deviennent le principal produit de réaction.Cependant, lorsque la température monte à 81 ° C et dure une période plus longue, l'équilibre chimique peut tendre vers un Isomère Exo 1 thermodynamiquement plus stable.
"À basse température, la réaction produit principalement un adduit cyclisé élargi [4 + 2], tandis qu'à des températures élevées, la formation d'adduits de chaîne est observée."
En outre, un exemple complet de contrôle de réaction cinétique et thermodynamique a été obtenu dans la réaction combinée de Diels-Alder du bisaryldiene avec un dicarboxylate hexafluoro-2 ou dicarboxylate de diméthylacétylène en 2018.La réaction à basse température a montré une sélectivité chimique et un cycloadduct de pincement complètement formé [4 + 2], mais DominoAdduct a été spécialement formé à des températures élevées.Ces résultats démontrent non seulement le rôle critique de la température, mais révèlent également la complexité de différentes voies en concurrence avec une stabilité différente.
Effets dans la chimie cétone et énol
Dans le processus des protons d'ion énol négatif, le produit cinétique est énol, tandis que le produit thermodynamique est cétone ou aldéhyde.Dans la déprotonation des cétones asymétriques, le produit cinétique est l'énol du α-H le plus démodé par le proton, tandis que le produit thermodynamique a un groupe ENOL plus substitué.Lorsque des alcalis à basse température et à grande structure sont utilisées, la sélectivité cinétique augmentera.Ce processus reflète comment contrôler le produit à l'aide de conditions de réaction.
"Le contrôle thermodynamique est toujours une stratégie possible même si la réaction est dans un état de contrôle cinétique."
Dans la réaction d'addition d'électroaffinité, la température affecte également la sélection des produits.Lorsque la réaction de l'acide hydrobromique et du 1,3-butadiène s'élève au-dessus de la température ambiante, la plupart d'entre elles produisent la thermodynamique plus stable 1,4 1-Bromo-2-butène, mais si la température est abaissée en dessous de la température ambiante, l'adducteur 1,2 Adduct 3-bromo-1-butene est préféré.
Caractéristiques du contrôle de la réaction
En principe, chaque réaction est un continuum entre le contrôle cinétique pur et le contrôle thermodynamique pur.Ces termes dépendent d'une température et d'une plage de temps spécifiques.Lorsque la température est basse et que le temps de réaction est court, la réaction est proche du contrôle cinétique pur.Pour un délai suffisamment long, chaque réaction finit par approcher un contrôle thermodynamique pur.En bref, le produit principal de la réaction est le plus facile à générer, et le contrôle thermodynamique nécessite que la réaction atteint un équilibre entre la réversibilité et le produit.Dans le contrôle de la réaction cinétique, une ou deux réactions à terme conduisent à une vitesse de produits possibles significativement plus rapidement que le taux d'équilibre chimique.
"Les caractéristiques de la réaction reflètent l'effet profond de la température et du temps sur la sélectivité."
Enfin, on peut dire que l'utilisation de la sélectivité de la réaction de manipulation de température est un puissant outil chimique.En ajustant les conditions de réaction, les scientifiques peuvent non seulement affecter la vitesse de réaction, mais également manipuler les produits générés.Alors que notre compréhension de ces processus s'approfondit, à quoi pourraient être conduits dans les expériences futures?
