НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Нуклеофильный катализ

Нуклеофильный катализ осуществляется частицами с нуклеофильными свойствами, т.е. частицами с избыточной электронной плотностью на одном из своих атомов. Примерами таких частиц являются неорганические анионы I^-, Br^-, F^-, OH^- CO₃^2-, органические анионы RO^-, ArO^-, нейтральные молекулы H₂O:, RO:H, RO:R,: NH₃.

Реакции с участием нуклеофильных катализаторов протекают путем нуклеофильного присоединения катализатора к молекулам исходного вещества или каталитического нуклеофильного замещения атомов или атомных групп реагирующего вещества.

Нуклеофильное присоединение происходит, когда в молекуле исходного вещества присутствуют множественные связи. Нуклеофильное замещение: катализатор-нуклеофил.

Кинетика нуклеофильного катализа

Независимо от того, является ли реакция реакцией нуклеофильного присоединения или реакцией нуклеофильного замещения, реакция может протекать по двум основным схемам. Они заключаются в следующем.

Образование комплекса активирует реактанты. Затем они относительно медленно превращаются в продукты реакции посредством катализа.

Комплекс обычно образуется за счет водородных связей, а катализатором является сопряженное основание реактантов. Рассмотрим реакцию:

Примером такой реакции является присоединение молекул спирта к этиленоксиду с использованием аниона спирта в качестве катализатора. В этом процессе атомы кислорода этиленоксида увеличивают электронную плотность. Взаимодействие водорода гидроксильной группы с кислородом этиленоксида быстро образует комплекс с усиленной поляризацией связи C-O:

Затем атом углерода частично положительно заряженного цикла подвергается нуклеофильной атаке сопряженного основания. В результате образуется продукт реакции и регенерируется каталитический анион:

Во втором методе один из реактантов реагирует с нуклеофильным катализатором с образованием промежуточного комплекса, который затем реагирует с другим реактантом с образованием продукта.