ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм разрыва валентных связей из "Управление реакциями нефтехимического синтеза Издание 2" Химическая реакция представляет собой разрыв валентных связей в молекуле, сопровождающийся образованием новых валентных связей, т. е. новой молекулы. Такая перестройка валентных связей может происходить как внутри одной молекулы, так и между двумя или несколькими молекулами. [c.7] Согласно электронной теории разрыв обычной ковалентной связи может происходить двумя путями с разъединением электронной пары, образующей связь, или без разъединения. В первом случае каждому из атомов достается по одному электрону и образуются две нейтральные части молекулы — радикалы А В А.+В. [c.7] Такой механизм разрыва связи именуется радикальным, или гомолитическим. [c.7] Во втором случае оба электрона, образующие связи, остаются у одного из атомов, который приобретает отрицательный заряд. Второй атом получает положительный заряд. [c.7] В результате такого разрыва связи образуются заряженные части молекулы — ионы. Соответственно этот механизм носит название ионного, или гетероли-тического. [c.7] При этом связь образуется обобщением свободных электронов обоих радикалов. В принципе здесь равновероятны все возможные комбинации радикалов (в нашем примере АС, АО, ВС, АВ, СО, ВО), т. е. вероятно большое разнообразие различных реакций. Однако практически часто бывает так, что радикальные процессы вследствие определенных ограничений, налагаемых условиями образования радикалов, идут с хорошей избирательностью. [c.8] Образование новых связей в ионном процессе может происходить только между двумя различными частицами, одна из которых имеет неподеленную пару электронов, а другая потеряла свой электрон. [c.8] Здесь необходимо оговориться, что ионный механизм взаимодействия органических соединений мало похож на ионные реакции неорганических соединений в водной среде, когда взаимодействию молекул предшествует диссоциация их на ионы и реакция идет по существу между ионами, а не между молекулами. Органические соединения с ковалентными связями не диссоциируют на ионы. Процесс гетеролитического разрыва связи обычно происходит уже во время самой реакции под влиянием реагента, в процессе взаимодействия с ним. При этом реагентом может быть как ион, так и нейтральная молекула, способная к ге-теролитическому распаду. [c.8] Реагент, который дает электронную пару для возникающей связи, называется нуклеофильным реагентом, а реакция, идущая с участием такого реагента,— нуклеофильной. Молекулы, реагирующие с нуклеофильными реагентами, проявляют электрофильные свойства. [c.9] Реагент, захватывающий электронную пару своего партнера для образования связи, носит название элек-трофильного реагента. Реакция с его участием будет электрофильной, а свойства молекул, реагирующих с ним, определяются как нуклеофильные. [c.9] Электронный механизм разрыва старых и образования новых валентных связей характеризует химический процесс главным образом в отношении реакционной способности и свойств реагирующих компонентов. Зная строение молекулы, на основании механизма взаимодействия можно ориентировочно выбрать реагент, необходимый для получения определенного производного этой молекулы. Так, например, для нитрования ароматического ядра, обладающего нуклеофильными свойствами, в качестве нитрующего средства надо применять среду, способную выделять электрофильные ионы N0 . Такой средой является обычно смесь концентрированных серной и азотной кислот. Для нитрования же парафиновых углеводородов, для которых более вероятен радикальный механизм, надо применять среду, способную выделять окислы азота, обладающие свойствами радикалов N62). То же можно сказать о хлорировации. Ароматические вещества хлорируются (в ядрО) под действием иона хлора (С1+), а парафиновые углеводороды под действием радикала хлора (бЬ). [c.9] Однако для управления химическим процессом важен не только выбор исходных реагентов, но и механизма их взаимодействия, о чем речь будет идти ниже. [c.10] Вернуться к основной статье