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活性中间体

活性中间体
图片来自百度

活性中间体(或中间体/活性中间物)是化学反应过程中产生的存在时间短,能量高,高反应性的分子。当反应产生时会快速的转变成更稳定的分子,只有在特殊情况下才能将其分离出来并储存,比如低温。中间体的存在能够帮助解释部分化学反应如何进行。多数化学反应为多步反应,即反应不会一次完成。且活性中间体高能量,不稳定,容易再反应变成产物。有机化学中,活性常见的活性中间体有碳正离子、碳负离子、自由基和卡宾等。活性中间体通常难以分离,并且只能通过光谱手段观测。有些分步进行的合成路径涉及较稳定的中间体,例如格氏试剂的制备,碳负离子、醚和与镁离子形成络合物,稳定了碳负离子中间体。

目录

简介

活性中间体 在有机反应中,反应物分子往往先形成碳正离子、碳负离子、游离基、碳烯等活性大、寿命短的中间体,称为活性中间体。活性中间体一般都能迅速变成反应产物。活性中间体在常温下一般不易分离和检验,但通过动力学等研究手段可推测其存在。有些则可在特殊的实验条件下,进行分离和检验。在有机反应历程的研究中,需要说明反应物如何变成活性中间体,活性中间体又如何变成产物。因而活性中间体的确定是有机反应历程研究中的重要环节。 对于极性反应,其活性中间体往往是正离子或负离子。而对于自由基反应,其活性中间体为自由基。同环反应没有活性中间体活性中间体产生和存在的最主要因素就是分子的结构,活性中间体能稳定存在是其容易生成的先决条件,而活性中问体稳定存在的主要原因是电荷的分散程度。

评价

自由基反应与极性反应、同环反应并列为三种主要化学反应机理。自由基是具有未成对电子的顺磁性物质,可以产生电子自旋共振谱,因此一般用电子自旋共振谱(ESR)来检测自由基,也可用自由基捕捉剂(spin trap)、核磁共振谱和自由基抑制剂来检测自由基。 自由基反应机理包括三步:引发、传递和终止。自由基反应的速率取决于自由基浓度,而自由基浓度主要取决于引发剂的浓度,在动力学上为一级半反应。大多数有机化合物在高温下可以均裂产生自由基,自由基产生难易取决于其离解能,而离解能的大小与分子结构有关: 1、与共轭体系相连的自由基比较稳定,因而有利于生成。如苄基自由基、烯丙基自由基易于生成。 2、支链越多,自由基越稳定,越容易生成。如烷基自由基稳定性为叔碳>仲碳>伯碳。 3、键长越长,原子间电负性差越小,则自由基越容易生成。如N、O、S、P等杂原子之间的单键一般键能较低。 总而言之,根据分子的结构,特别是共轭性和电荷分散性的特点,可判断活性中间体的稳定性和生成难易。同样,根据活性中间体的电荷分布状态可判断其不同机理的化学反应活性。 [1]

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有机反应活性中间体概述

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参考文献