 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( февраль 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Разрыв связи или разрыв связи - это расщепление химических связей . Обычно это можно назвать диссоциацией, когда молекула расщепляется на два или более фрагментов. [1]
В общем, есть две классификации для расщепления связи: гомо- литического и гетеро литического, в зависимости от характера процесса. Энергии триплетного и синглетного возбуждения сигма-связи можно использовать для определения того, будет ли связь следовать по гомолитическому или гетеролитическому пути. [2] Сигма-связь металл-металл является исключением, поскольку энергия возбуждения связи чрезвычайно высока, поэтому ее нельзя использовать для целей наблюдения. [2]
В некоторых случаях для разрыва связи требуются катализаторы . Из-за высокой энергии диссоциации связи C-H, около 100 ккал / моль (420 кДж / моль), требуется большое количество энергии для отрыва атома водорода от углерода и связывания другого атома с углеродом. [3]
Гомолитическое расщепление [ править ]
_V.1.svg){kind=small}
При гомолитическом расщеплении или гомолизе два электрона в расщепленной ковалентной связи делятся поровну между продуктами. Этот процесс также известен как гомолитическое деление или радикальное деление . Энергия диссоциации связи - это количество энергии, необходимое для гомолитического разрыва связи. Это изменение энтальпии является одним из показателей прочности связи .
Энергия триплетного возбуждения сигма-связи - это энергия, необходимая для гомолитической диссоциации, но фактическая энергия возбуждения может быть выше, чем энергия диссоциации связи из-за отталкивания электронов в триплетном состоянии . [2]
Гетеролитическое расщепление [ править ]
.png)
В гетеролитическом расщеплении или гетеролизе , разрывы связей в такой манере , что originally- разделяют пары из электронов остаются с одним из фрагментов. Таким образом, фрагмент получает электрон, имеющий оба связывающих электрона, а другой фрагмент теряет электрон. [4] Этот процесс также известен как ионное деление.
Энергия синглетного возбуждения сигма-связи - это энергия, необходимая для гетеролитической диссоциации, но фактическая энергия синглетного возбуждения может быть ниже, чем энергия диссоциации связи при гетеролизе в результате кулоновского притяжения между двумя ионными фрагментами. [2] Энергия синглетного возбуждения сигма-связи кремний-кремний ниже, чем сигма-связи углерод-углерод, даже несмотря на то, что их прочность связи составляет 80 кДж / моль и 70 кДж / моль соответственно, потому что кремний имеет более высокое сродство к электрону и более низкий потенциал ионизации, чем углерод. [2]
Гетеролиз происходит естественным образом в реакциях, в которых участвуют лиганды- доноры электронов и переходные металлы, имеющие пустые орбитали. [4]
Открытие кольца [ править ]
При раскрытии кольца расщепленная молекула остается как единое целое. [5] Связь разрывается, но два фрагмента остаются прикрепленными к другим частям конструкции. Например, эпоксидное кольцо может быть раскрыто путем гетеролитического разрыва одной из полярных связей углерод-кислород с образованием единой ациклической структуры. [5]
Приложения [ править ]
В биохимии процесс разрушения больших молекул путем расщепления их внутренних связей называется катаболизмом . Ферменты, которые катализируют расщепление связи, известны как лиазы , если они не действуют путем гидролиза или оксидоредуктазы , и в этом случае они известны как гидролазы и оксидоредуктазы соответственно.
В протеомике расщепляющие агенты используются в протеомном анализе, где белки расщепляются на более мелкие пептидные фрагменты. [6] Примерами используемых отщепляющих агентов являются цианогенбромид , пепсин и трипсин . [6]
Ссылки [ править ]
- ↑ Мюллер, П. (1 января 1994 г.). «Глоссарий терминов, используемых в физической органической химии (Рекомендации IUPAC 1994)». Чистая и прикладная химия . 66 (5): 1077–1184. DOI : 10,1351 / pac199466051077 .
- ^ a b c d e Михл, Йозеф (май 1990 г.). «Связь связи с электронными спектрами». Счета химических исследований . 23 (5): 127–128. DOI : 10.1021 / ar00173a001 .
- ^ Венсель-Делорд, Джоанна; Колобер, Франсуаза (2017). «Сверхреактивный катализатор разрыва связей» . Природа . 551 (7681): 447–448. Bibcode : 2017Natur.551..447. . DOI : 10.1038 / d41586-017-07270-0 . PMID 29168816 .
- ^ а б Арментрут, ПБ; Саймонс, Джек (1992). «Понимание разрыва гетеролитической связи». Журнал Американского химического общества . 114 (22): 8627–8633. DOI : 10.1021 / ja00048a042 . S2CID 95234750 .
- ^ a b Паркер, RE; Айзекс, Н.С. (1 августа 1959 г.). «Механизмы эпоксидных реакций». Химические обзоры . 59 (4): 737–799. DOI : 10.1021 / cr50028a006 .
- ^ a b Мандер, Лью; Лю, Хун-Вэнь (2010). Комплексные натуральные продукты II: химия и биология (1-е изд.). Эльзевир. С. 462–463. ISBN 978-0-08-045381-1. Проверено 23 февраля 2018 года .
