Language
Country/Area
No result found
Bagaimana cara menggunakan selektivitas reaksi manipulasi suhu? Lihat hasil eksperimen yang luar biasa ini!
Dalam reaksi kimia, perbedaan antara kontrol termodinamika dan kontrol kinetik menentukan komposisi kombinasi produk.Ketika jalur kompetisi mengarah pada produk yang berbeda, kondisi reaksi memengaruhi selektivitas dan stereoselektivitas.Perbedaan ini sangat penting terutama ketika kecepatan generasi reaksi A lebih cepat daripada reaksi B, karena energi aktivasi menghasilkan A lebih rendah daripada menghasilkan B, tetapi B adalah produk yang lebih stabil.Oleh karena itu, A adalah produk dinamis yang cocok untuk kontrol kinetik, sedangkan B adalah produk termodinamika yang cocok untuk kontrol termodinamika.Kondisi reaksi, seperti suhu, tekanan atau pelarut, akan menentukan jalur reaksi mana yang lebih menguntungkan.
"Pilihan kontrol kinetik atau kontrol termodinamika akan mempengaruhi komposisi produk akhir, karena jalur reaksi kompetitif ini mengarah pada hasil yang berbeda."
Dalam beberapa kasus, keuntungan kontrol termodinamika tergantung pada keadaan kesetimbangan reaksi.Secara khusus, ketika produk kinetik terbentuk lebih cepat selama waktu reaksi, kemajuan awal reaksi dapat menyebabkan ketidakseimbangan dalam pembentukan reaksi ini karena reaksi yang cepat.Kontrol termodinamika mensyaratkan bahwa reaksi dapat mencapai keadaan kesetimbangan sebelum dapat menghasilkan produk stabil termodinamika.
Aplikasi dalam reaksi Diels-Alder
Reaksi Diels-Alder adalah contoh klasik dari reaksi kimia yang dapat menghasilkan dua produk isomer dalam kondisi yang berbeda.Pada suhu kamar, kontrol reaksi kinetik mendominasi, dan isomer endo yang lebih tidak stabil menjadi produk reaksi utama.Namun, ketika suhu naik hingga 81 ° C dan berlangsung selama periode waktu yang lebih lama, keseimbangan kimia dapat cenderung ke arah isomer exo 1 yang lebih stabil secara termodinamik 1.
"Pada suhu rendah, reaksi terutama menghasilkan aduk siklisasi [4+2] yang diperluas, sedangkan pada suhu tinggi, pembentukan aduk rantai diamati."
Selain itu, contoh lengkap kontrol reaksi kinetik dan termodinamika dicapai dalam reaksi diel-alder gabungan bisaryldiene dengan hexafluoro-2-butyne atau dimethylacetylene dicarboxylate yang ditemukan pada tahun 2018.Reaksi pada suhu rendah menunjukkan selektivitas kimia dan cycloadduct pincer- [4+2] yang terbentuk sepenuhnya, tetapi dominoadduct terbentuk secara khusus pada suhu tinggi.Hasil ini tidak hanya menunjukkan peran penting suhu, tetapi juga mengungkapkan kompleksitas jalur yang berbeda bersaing dengan stabilitas yang berbeda.
Efek dalam Keton dan Kimia ENOL
Dalam proses proton ion negatif enol, produk kinetik adalah enol, sedangkan produk termodinamika adalah keton atau aldehida.Dalam deprotonasi keton asimetris, produk kinetik adalah enol dari α-H yang paling proton, sedangkan produk termodinamika memiliki kelompok enol yang lebih tersubstitusi.Ketika suhu rendah dan alkali struktur besar digunakan, selektivitas kinetik akan meningkat.Proses ini mencerminkan cara mengendalikan produk menggunakan kondisi reaksi.
"Kontrol termodinamika masih merupakan strategi yang mungkin bahkan jika reaksinya dalam keadaan kontrol kinetik."
Dalam reaksi penambahan elektroafinitas, suhu juga mempengaruhi pemilihan produk.Ketika reaksi asam hidrobromik dan 1,3-butadiena naik di atas suhu kamar, kebanyakan dari mereka menghasilkan termodinamika yang lebih stabil 1,4 adduct 1-bromo-2-butene, tetapi jika suhu diturunkan di bawah suhu kamar, 1,2 adduct 3-bromo-1-butene lebih disukai.
Karakteristik kontrol reaksi
Pada prinsipnya, setiap reaksi adalah kontinum antara kontrol kinetik murni dan kontrol termodinamika murni.Istilah -istilah ini tergantung pada suhu dan rentang waktu tertentu.Ketika suhu rendah dan waktu reaksi singkat, reaksi dekat dengan kontrol kinetik murni.Untuk kerangka waktu yang cukup lama, setiap reaksi berakhir mendekati kontrol termodinamika murni.Singkatnya, produk utama dari reaksi adalah yang paling mudah dihasilkan, dan kontrol termodinamika mensyaratkan bahwa reaksi mencapai keseimbangan antara reversibilitas dan produk.Dalam kontrol reaksi kinetik, satu atau dua reaksi ke depan mengarah pada laju produk yang mungkin secara signifikan lebih cepat daripada laju keseimbangan kimia.
"Karakteristik reaksi mencerminkan efek mendalam dari suhu dan waktu pada selektivitas."
Akhirnya, dapat dikatakan bahwa menggunakan selektivitas reaksi manipulasi suhu adalah alat kimia yang kuat.Dengan menyesuaikan kondisi reaksi, para ilmuwan tidak hanya dapat mempengaruhi laju reaksi, tetapi juga memanipulasi produk yang dihasilkan.Ketika pemahaman kita tentang proses -proses ini semakin dalam, penemuan baru apa yang mungkin ditimbulkan dalam percobaan di masa depan?
