Cтраница 3
![]() |
Кристаллы каменной соли ( галита. [31] |
При этом атомы натрия проникают в кристаллическую решетку, состоящую из ионов Na и С1 -, и достраивают ее, превращаясь в катионы натрия. А освободившиеся электроны размещаются в тех узлах кристаллической решетки, где полагалось бы находиться хлорид-анионам. При охлаждении кристалла некоторые F-центры объединяются, образуя ассоциаты, включающие от 10 до 1000 атомов натрия. В этом и состоит причина появления синей окраски. В природном минерале галите ( каменной соли) F-центры образуются под действием излучения, сопровождающего радиоактивные превращения. Интересно, что при растворении синей каменной соли в воде образуется бесцветный раствор хлорида натрия. [32]
Согласно второму механизму образование двойного электрического слоя происходит в результате адсорбции. Например, добавление в систему металл - вода раствора хлорида натрия приводит к избирательной адсорбции хлорид-анионов на поверхности металла. При адсорбции в этой же системе ионоген-ных ( диссоциирующих на ионы) ПАВ на поверхности металла преимущественно адсорбируются органические ионы, противо-ионы ( неорганические ионы) формируют двойной слой со стороны водной фазы, так как сильнее с ней взаимодействуют. Адсорбция ионогенного ПАВ может происходить на границе двух несмешивающихся жидкостей, например воды и бензола. Полярная группа молекулы ПАВ, обращенная к воде, диссоциирует, сообщая поверхности фазы бензола заряд, соответствующий органической части молекулы ПАВ. [33]
Механизм катализа третичными аминами, по-видимому, следующий. Гидроксил-ион реагирует с хлороформом на границе раздела фаз, генерируя трихлорметильный анион, который затем разлагается, давая дихлоркарбен и хлорид-анион. Ди-хлоркарбен будет взаимодействовать на границе раздела фаз скорее с третичным амином, чем с водой, образуя илид. Этот илид, по-видимому, является достаточно стабильным, чтобы транспортироваться внутрь органической фазы, где он может реагировать как основание с хлороформом с образованием три-хлорметильного аниона и катиона триалкилхлорметиламмония. Трихлорметильный анион разлагается, давая дихлоркарбен и хлорид-ион. [34]
![]() |
Модель кристаллической & решетки а - Т1С13. [35] |
Для полимеризации наибольший интерес представляют фиолетовые а -, у - и б-модификации, причем промышленное значение пока имеет лишь - форма, для которой характерна структура слоистой решетки. Отдельные слои образуют решетчатые плоскости, занятые катионами титана, к которым по обеим сторонам прилегают две плоскости, занятые хлорид-анионами. Вдоль этих слоев легко происходит расщепление кристаллов. [36]
Далее, при достижении достаточно высокой концентрации, хлорид-анион будет выступать как нуклеофил и реагировать с карбокатионом, давая третичный бутилхлорид. Таким образом, преобладание mpem - бутанола или wpew - бутилхлорида в реакционной смеси будет зависеть от концентрации в ней нуклеофи-лов-воды или хлорид-анионов. [37]
Причина этого становится понятной, если вспомнить, как увеличивается карбонильная активность кислот, при замене НО - в карбоксильной группе на ОРС14 - группу. Ангидриды и хлорангидриды - устойчивые соединения, гидроксилы карбоксильных групп которых заменены соответственно на карбалкокси-группу или хлор. Как карбоксилат -, так и хлорид-анионы, являются хорошими уходящими группами ( см. разд. Реакция, как и в случае кислот, протекает через стадию раскрытия карбонильной группы. [38]
Неожиданным оказалось то, что при сравнении скоростей реакций с RNHa и RND2 [447-449], а также при использовании меченных 36С1 нитроаренов [450] не удалось обнаружить кинетических изотопных эффектов, которых следовало ожидать при катализируемой основанием реакции. Предполагают, что катализирующее основание действует на промежуточный продукт [ 2 на схеме (6.135) ] посредством быстро образующегося водородного мостика, так что имеет место не кинетический, а термодинамический эффект. Если из этого комплекса одновременно отрываются протон и хлорид-анион ( синхронное образование ониевой соли катализирующего амина), то становится ясным, почему не наблюдается изотопный эффект. [39]
Потеря электронов магнием характеризует окисление этого металла. Любая реакция окисления приводит к уменьшению числа электронов окисленного атома. Окисляющим агентом может быть молекула хлора, которая становится хлорид-анионом С1 - [ реакция ( 1) ], или положительный ион, как в случае реакции ( 2), в которой катион меди Си2 превращается в металлическую медь Си. Наконец, в реакции ( 3) два протона окисляют магний, образуя молекулу водорода. [40]
Тщательно выполненное кинетическое исследование ясно показало, что нуклеосрильное замещение хлора в первичном хлористом алкиле цианид-ионом в двухфазной жидкой системе в условиях межфазного катализа происходит согласно следующему механизму. Органический субстрат, в данном случае алкил-хлорид, находится в органической фазе. В водной фазе существует равновесие между ионной парой четвертичный ал-кильный катион аммония - хлорид-анион и ионной парой цианистого натрия, с одной стороны, и между июнной парой катион аммония - цианид-ион и ионной парой хлористого натрия - с другой. Обе эти четвертичные аммониевые катион-анионные пары находятся в равновесии со своими двойниками в органической фазе, и их распределение между водной и органической фазами зависит соответственно от коэффициентов распределения. Однако в органической фазе наряду с ионной парой цианида четвертичного аммония присутствует первичный алкил-хлорид ( который нерастворим в воде); следовательно, легко может произойти реакция нук леофильного замещения, приводящая к образованию ионной пары четвертичный катион аммония - хлорид-анион и первичного алкилцианида. [41]
![]() |
Схема образования переходного состояния. [42] |
Примером реакции, идущей по 5 1 механизму, может служить гидролиз грег-бутилхлорида в щелочной среде. Реакция идет в две стадии. В первой медленной стадии происходит гетеролитическое расщепление молекулы субстрата на карбониевый ион и хлорид-анион. [43]
При бромировании гораздо шире, чем при хлорировании, применяется окислительное галогенирование с генерированием галогена из галогеноводорода. Окисление НВг, образующегося при бромировании молекулярным бромом, с целью исключить потери брома ( 50 %) в виде аниона является общеупотре-бимым технологическим приемом. Это обусловлено тем, что бром много дороже хлора, а бромид-анион окисляется гораздо легче хлорид-аниона. Окислителем чаще всего служит - хлор, раствор гипохлорита натрия или пероксида водорода, а при бромировании в концентрированной серной кислоте или олеуме - сам растворитель. Иногда выделяющийся НВг улавливают и регенерируют бром в отдельной технологической стадии. [44]
Важно помнить, что энтальпия и энтропия активации отражают отклик реагирующей системы в целом на образование активированного комплекса, и что ситуация в случае реакций, протекающих в растворе, в значительной мере усложнена по сравнению с реакциями, идущими в газовой фазе. Это особенно справедливо по отношению к процессам, включающим образование или деструкцию ионных частиц в полярных растворителях; в этих системах опасно делать какие-либо интуитивные предположения относительно степени перераспределения растворителя в переходном состоянии. Например, при сольеолизе грет-бутилхлорида в 80 % - ном водном этаноле контролирующей скорость стадией является мономолекулярная ионизация связи углерод - хлор с образованием хлорид-аниона и з-ргт-бутил-катиона. Можно предполагать, что следствием такой ноиизации должна быть положительная энтропия активации, так как в переходном состоянии из одной частицы образуется две. Однако в эксперименте обнаружено, что энтропия активации отрицательна и равна - 6 6 кал / моль-град. [45]