НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Кислотно-основный катализ

Этот катализ осуществляют кислоты и основания. Механизм кислотно-основного катализа в основном такой же, как и механизм нуклеофильного катализа, но есть несколько довольно важных отличий. В основном это связано с наличием в растворе различных форм протиновых кислот и оснований, которые в большей или меньшей степени участвуют в катализе. Рассмотрим механизм катализа на примере кислотного катализа.

Монобазисная пропановая кислота реактива обменивается протонами с растворителем в соответствии с равновесной реакцией:

Эта константа равновесия является константой разложения кислоты и является константой разложения кислоты:

а отношение концентрации протонов к общей концентрации катализатора называется степенью диссоциации:

Когда кислотный катализ осуществляется одновременно ионными ионами, недиссоциированной формой кислоты и растворителем, это называется полным кислотным катализом.

Если катализируется только SH₂⁺, то это называется специфическим кислотным катализом. При активации одного из исходных веществ либо протоны переносятся на реагирующее вещество, либо реагирующее вещество и катализатор или несвязанный растворитель образуют комплекс. Этот процесс обычно продолжается, чтобы быстро установить равновесие. Активированная форма реактива медленно реагирует со вторым реактивом. Для реакции рассмотрим схему общего кислотного катализа:

Скорость производства продукта может быть записана следующим образом:

Степень кислотного разложения выражается следующим уравнением:

Тогда полученное уравнение имеет вид:

Степень разложения кислоты можно рассчитать, зная константу диссоциации (Kс'):