Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




06.12.2012

Необычные химические реакции в горячей воде

По словам Хиицу Ивамуры из Нихонского университета (Япония), после прохождения критической точки (374 °C и 218 атм) вода очень сильно меняется. Но даже и в более мягких условиях, до критической точки (нагретая вода под давлением), структура водородных связей и гидрофобные взаимодействия нарушаются. По сути, это означает, что органические соединения становятся гораздо более растворимыми, в то время как, например, полярная соль — наоборот. Кроме того, возрастает константа самоионизации воды с образованием протонов и гидроксил-ионов, а это значит, что в такой воде гораздо больше ионов, способных катализировать самые разнообразные химические превращения (особенно это касается протонов H+).

Примеры реакций, протекающих в горячей воде под давлением без добавления кислых или основных катализаторов (иллюстрация ACS)
Примеры реакций, протекающих в горячей воде под давлением без добавления кислых или основных катализаторов (иллюстрация ACS)

Одним из примеров неожиданных трансформаций, возможных в горячей воде (150 °C) под давлением, является открытая учёными конверсия 4-метокси-3-бутен-2-она (4) в 1,3,5-триацетилбензол (5).

С другой стороны, необычные превращения, происходящие в горячей воде, не всегда требуют использования находящегося под давлением автоклава. Гидролиз при комнатной температуре эпоксида, полученного из (-)-α-пинена, ожидаемо приводит к образованию (-)-собрерола. Однако уже при 60 °C собрерол начинает рацемизироваться с образованием смеси (+)- и (–)-форм. Аллильный гидроксил в составе (-)-собрерола, который на самом деле значительно менее реакционноспособен по сравнению с эпоксидным кислородом в пинене, подвергается обратимому гидролизу. Та же реакция происходит в воде и при комнатной температуре, но только в присутствии кислоты в качестве катализатора. Причём нагревание (–)-собрерола в пропаноле или любом другом неводном растворителе, образующем водородные связи, до тех же температур не приводит к рацемизации. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что наблюдаемая в горячей воде реакция не является следствием только лишь высокой температуры.

Эти с виду простые примеры, тем не менее, говорят о том, что существует множество других простых реакций, катализируемых кислотами или основаниями, которые могли бы протекать в горячей воде без использования соответствующих катализаторов; роль последних возьмёт на себя сам растворитель — вода.

Подробнее о механизмах необычных реакций, протекающих в горячей воде под давлением, можно узнать из Journal of Organic Chemistry.

Подготовлено по материалам Chemistry World.

Роман Иванов


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА



ИНТЕРЕСНО:

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'