Побочная реакция является химическая реакция , которая происходит в то же время, что и фактической основной реакции, но в меньшей степени. Это приводит к образованию побочного продукта , так что выход основного продукта снижается: [1]
![{\ displaystyle {\ ce {{A} + B -> [{k_ {1}}] P1}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3168fbf52fc171ac42d721d1eccf57ba532c8419)
![{\ displaystyle {\ ce {{A} + C -> [{k_ {2}}] P2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d16a27a665d4cc910e04f9e3f9481f216cf0e43)
P 1 является основным продуктом, если k 1 > k 2 . Побочный продукт P 2 обычно нежелателен и должен быть отделен от фактического основного продукта (обычно в дорогостоящем процессе ).
В органическом синтезе [ править ]
B и C из приведенных выше уравнений обычно представляют разные соединения . Однако они также могут находиться в разных положениях в одной и той же молекуле.
Побочная реакция также называется конкурирующей реакцией [2] [3], когда разные соединения (B, C) конкурируют за другой реагент (A). Если побочная реакция происходит примерно так же часто, как и основная реакция, говорят о параллельных реакциях [4] (особенно в кинетике, см. Ниже).
Также могут быть более сложные отношения: соединение A может обратимо, но быстро реагировать на вещество B (со скоростью k 1 ) или необратимо, но медленно (k 1 > k −1 >> k 2 ) на вещество C:
![{\ displaystyle {\ ce {B <=> A -> [{k_ {2}}] C}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9eb19cb35defcfd33bd5bbdbaf15c92c90c55320)
Предполагая, что реакция на вещество C необратимо, поскольку оно термодинамически очень стабильно. В этом случае B - кинетический, а C - термодинамический продукт реакции (см. Также здесь ). [5] [6] [7] Если реакцию проводят при низких температурах и останавливают через короткое время, говорят о кинетическом контроле, в первую очередь, образуется кинетический продукт B. Когда реакция проводится при высоких температурах и в течение длительного времени (в этом случае имеется необходимая энергия активации для реакции на C, которая постепенно образуется с течением времени), говорят о термодинамическом контроле; в первую очередь образуется термодинамический продукт C.
Условия побочных реакций [ править ]
В органическом синтезе повышенные температуры обычно приводят к большему количеству побочных продуктов. Побочные продукты обычно нежелательны, поэтому предпочтительны низкие температуры («мягкие условия»). На соотношение конкурирующих реакций может влиять изменение температуры, поскольку их энергии активации в большинстве случаев различаются. Реакции с высокой энергией активации могут быть сильнее ускорены при повышении температуры, чем реакции с низкой энергией активации. Также состояние равновесия зависит от температуры. [8]
Реакции обнаружения могут быть искажены побочными реакциями.
Кинетика [ править ]
Побочные реакции, также описаны в кинетике реакции , а ветвь по физической химии . Под побочными реакциями понимается сложная реакция , поскольку общая реакция (основная реакция + побочная реакция) состоит из нескольких (как минимум двух) элементарных реакций . [9] Другие сложные реакции - это конкурирующие реакции, параллельные реакции, последовательные реакции, цепные реакции, обратимые реакции и т. Д. [10] [10] : 280–291
Если одна реакция происходит намного быстрее, чем другая (k 1 > k 2 ), она (k 1 ) будет называться основной реакцией, а другая (k 2 ) побочной реакцией. Если обе реакции имеют примерно одинаковую скорость (k 1 ≅ k 2 ), говорят о параллельных реакциях. [4]
Если реакции и идут необратимо (без обратной реакции), то соотношение P 1 и P 2 соответствует относительной реакционной способности B и C по сравнению с A:
![{\ displaystyle {\ frac {\ ce {[P1]}} {\ ce {[P2]}}} = {\ frac {k_ {1} [{\ ce {B}}]} {k_ {2} [ {\ ce {C}}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d6a40a7ee5d985fab93032d041123b6459e562fb)
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ "побочная реакция на merriam-webster.com" . Проверено 30 августа 2015 .
- ^ "Konkurrenzreaktion auf chemgapedia.de" . Проверено 30 августа 2015 .
- ^ "Konkurrenzreaktion auf universal_lexikon.deacademic.com" . Проверено 30 августа 2015 .
- ^ a b "4. Kinetik und Katalyse" (PDF) . Проверено 30 августа 2015 .
- ^ "Kinetische und thermodynamische Kontrolle von chemischen Reaktionen auf Chemgapedia.de" . Проверено 6 декабря 2015 .
- ^ Джон Гилберт; Стивен Мартин, Экспериментальная органическая химия: миниатюрный и микромасштабный подход (на немецком языке)
- ^ Роберт Г. Мортимер (2008), Физическая химия (на немецком языке), Academic Press
- ^ Клаус Schwetlick (2009). Organikum: organisch-chemisches Grundpraktikum (на немецком языке) (23-е изд.). Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 156. ISBN. 978-3-527-32292-3.
- ^ "Komplexe Reaktionen auf spektrum.de" . Проверено 30 августа 2015 .
- ^ Зима, фон Клаус Czeslik, Хайко Seemann, Roland (2010). Basiswissen Physikalische Chemie (4., aktualisierte Aufl. Ed.). Висбаден: Vieweg + Teubner Verlag / GWV Fachverlage, Висбаден. ISBN 9783834893598.
