Cтраница 2
Термины кислота и электрофил до некоторой степени перекрываются между собой, так же как и термины основание и нуклеофил. В настоящей книге определения - электрофилъный и нуклеофилъный относятся к поведению соединений по отношению к углероду, а не к другим элементам, если только не оговорено обратное. Термин основной обычно относится к сродству соединений к протонам или кислотам Льюиса, между тем как термин кислотный характеризует поведение протонов или кислот Льюиса по отношению к веществам, которые содержат неподеленные пары электронов. [16]
Следует упомянуть также о перспективах протонных проводников. Твердые электролиты, проводящие ток в результате движения ионов водорода - протонов, можно1 было бы использовать вместо труб для транспортировки водорода в виде ионов, что способствовало бы наступлению эры водородной энергетики. Протон - специфический носитель заряда. С одной стороны, протон подобно электрону элементарная частица, только с несравненно большей массой; с другой стороны, физико-химическое поведение протона роднит его с катионами щелочных металлов, которые, как известно, могут легко перемещаться в твердых телах. Между протонами может образовываться водородная связь. Протон трудно представить себе свободным, например в оксидном кристалле. [17]
Следует упомянуть также о перспективах протонных провод - - f ников. Твердые электролиты, проводящие ток в результате дви - J. Про - тон - специфический носитель заряда. С одной стороны, протон - / подобно электрону элементарная частица, только с несравненно большей массой; с другой стороны, физико-химическое поведение протона роднит его с катионами щелочных металлов, которые, как известно, могут легко перемещаться в твердых телах. Между протонами может образовываться водородная связь. Протон труд - но представить себе свободным, например в оксидном кристалле. [18]
В кинетике существует еще одна проблема, для обсуждения которой важен тот факт, что протон имеет малую массу. Хорошо известно, что поведение электронов нельзя описать только в рамках корпускулярной модели - необходимо учитывать волновую природу электрона. С другой стороны, обычно полагают, что движение ядер можно с достаточной точностью описать законами классической механики. Это приближение не подлежит сомнению для большинства ядер. Поведение протона, как показывают расчеты, может, однако, существенно отклоняться от классического вследствие его малой массы. Данное явление часто называют туннельным эффектом, который должен наблюдаться эксперимен тально, особенно при детальном анализе кинетических изотопных эффектов. Несмотря на весьма скудные экспериментальные доказательства, полученные к настоящему времени, мы будем подробно обсуждать эту интересную проблему в книге. [19]
Реакции, связанные с гидридным переходом. Многие окислительно-восстановительные - реакции связаны с переходом гидридного иона Н: - от восстановителя к окислителю. Доноры гидридных ионов могут рассматриваться в качестве нуклеофилов, выступающих в роли антиподов водородных кислот. Акцепторами гидридных ионов являются активные электрофильные центры. В некоторых системах отщеплению гидридного иона в качестве электроотрицательной уходящей группы способствуют отрицательно заряженные - ( - / - заместители в соответствии со схемой выталкивания. Аналогично поведению протона в кис-лотноосновных реакциях гидридный ион также не способен существовать в растворе в свободном состоянии, а передается непосредственно от донора к акцептору. [20]