搜索
搜索…

有机反应的底漆

通过bd综合体育官方app地址

过渡态是什么?

最后更新:2022年8月22日|

这里有一个问题出现很多:什么是过渡态吗?

一个过渡态是一个非常短暂的配置在当地的能源最大的原子反应能图(又名反应坐标)。

  • 一个过渡态部分债券,一个非常短的一生(以飞秒),不能被孤立。

提示:不要混淆与一个中间过渡状态。一个中间是一个物种的能量最低在反应坐标,可隔离的(理论上)。碳正离子和自由基中间体的例子。

过渡态=最大的痛苦

在《哈利·波特》系列中,卢平改变他的狼人当月亮全是形式。但他没有从人类到狼人只是通过他的手指:尖牙和头发生长,脊柱弯曲,双手变得更加pawlike和指甲延长爪子。如果你看到电影,业务从人类转变到狼人看起来不像很多乐趣!你可以想象,雷穆斯不喜欢变成狼人的程度是成正比的痛苦。那时最大的痛苦,卢平的准,half-werewolf——很像过渡态。

像人类最痛苦的部分转换从一个狼人,在过渡状态当地的能量最大:它有部分债券和不能孤立的分子作为一个个体。

让我们试着说明这意味着什么。

过渡态的SN2反应

在某些情况下,当你把一个主烷基卤化物和添加一个好亲核试剂,最终形成一个新的carbon-nucleophile债券和打破carbon-halide债券。取代反应,因为我们交换到另一个官能团。这里有一个例子:氢氧化钠和CH之间的反应3Br。

example-of-a-nucleophilic-substitution-reaction-sn2-naoh-plus-ch3br-giving-ch3oh-and-nabr

你可能会认识到这是一个年代N2反应(双分子亲核取代)。试着想象这是如何发生的。你打破了C-halide债券,同时形成一个新的carbon-nucleophile债券。既然你不能有一个稳定的碳5满债券(它将有10个电子,因此违反了八隅体规则)在这里某种程度上有部分债券。

(想象接力赛跑选手。每个种族有一个短暂的时刻,一个运动员是传递接力棒,既不完全占有的接力棒(电子,在我们的类比),但两者之间是共享的。这是这里的类比。)

画出反应,它看起来有点像这样(使用ν代替哦(-)和M代替钠(+)使它更普遍)。这是过渡态。再次,它的意义最高能量(最不稳定),因为有两个部分债券的最大长度(弱)。此外,几何已经远离理想(四面体)一个更立体的交互(三角双锥体)

drawing-of-transition-state-for-nucleophilic-substitution-reaction-between-ch3br-and-nucleophile

由于这是一个非常痛苦和不幸的事态分子参与,过渡态的生命周期极短——的飞秒——产品和快速放松。

我们有一个名称“最大的痛苦”这一点:区别起始物料和过渡态的能量(“最大的痛苦”的时候)被称为“活化能”。

所以图反应的进展,可以求出活化能减去过渡态的能量的能源产品。

reaction-energy-diagram-for-a-simple-substitution-reaction-sn2-showing-transition-state-for-a-reaction-coordinate

这个图表显示的反应CH3Br (A)与亲核试剂(ν)穿过过渡态(B)产生一个产品,CH3ν(C)(除了Br(-),未显示)

  • 活化能E的TS (B)- E的起始物料(一个)。
  • 这个反应的注意到另一件事:产品(CH3ν)是在能量低于起始物料(CH3Br)。我们可以计算出总体能量的过程的能量减去产品从原料的能量:释放出的能量反应=能源产品(C)-能量的起始物料(一个)。
  • 你甚至可以算出的活化能反向反应:这是过渡态的能量(B)-产品的能源(C);在这种情况下,自产品活化能会更高C更热稳定:
  • 活化能的逆反应=过渡态的能量(B)——能源产品(C)。

关键要记住:

1)你不能孤立的过渡状态——这部分债券

2)你可以计算反应的能量(定性)通过检查反应能量图。

00普通化学复习
01焊接、结构和共鸣
02酸碱反应
03烷烃和命名法
04构象和环烷
05年有机反应的底漆
06自由基反应
07年立体化学和手性
08年置换反应
09年消除反应
10重组
11SN1 SN2 / E1、E2的决定
12烯烃的反应
13炔的反应
14醇、环氧化合物和醚
15有机金属化合物
16光谱学
17二烯烃和MO理论
18芳香性
19芳香分子的反应
20.醛和酮
21羧酸衍生物
22烯醇、烯醇化物
23胺
24碳水化合物
25乐趣和杂项

评论

评论部分

16的想法”过渡态是什么?”

  2. 如果过渡状态稳定,我们常说的反应是支持前进的方向,但我的问题是,如果TS是稳定的,为什么反应进行,为什么它不会停止,阻碍前进的速度反应?

    回复

    1. 当你有两个种群的两侧陡峭的山脉,它们之间的最快路线不是山峰,而是通过最低的通过。
      ——帕斯山的海拔较低,就越容易穿过山脉。
      但人们一般不解决。他们住在山谷。

      TS不是一个稳定的分子。这部分债券和部分费用。它有一个极短的一生。但是如果你降低过渡态的能量,降低高度的一个山口,你将增加的速率反应所得。

      回复

    1. 快爬,山10000英尺或15000英尺的山吗?

      取决于你开始!如果你的营地山# 1是在海平面上,和你的营地山# 2是在14000英尺,然后爬山# 2更容易!(假设他们是平等的困难)。

      在化学方面,不同的高度(能量)basecamp(反应物)和峰会(过渡态)被称为活化能。的速度反应活化能有关通过阿仑尼乌斯方程k = e (ea / RT)

      回复

  5. 所以将“离去基团”稳定过渡态?还是没有发生,因为离去基团已经连接分子的亲核试剂的进攻,形成和稳定过渡态?

    回复

    1. 计算化学技术,尤其是密度泛函理论(DFT)与一个软件包(如高斯是非常强大的。许多例子看到美丽的加州大学洛杉矶分校的肯德尔胡克教授:https://www.chem.ucla.edu/houk/。举个例子很多,保罗H.-Y。畅,罗伯特·s·佩顿,莎拉·m·布朗G-Yoon j . Im尼尔·k·加戈,和k·n·胡克:“Indolyne和芳炔扭曲和亲核区域选择性,”j。化学。Soc。、132、1267 - 1269 (2010)

      回复

    1. 过渡态是顶部的高峰。

      “激活情结”是一个不太特定的术语。它指的结构组装的原子在过渡态的能量,将不仅在中间过渡态,但结构的能量。它允许我们讨论原子的组装结构过渡态的能量密切但不是最高能量的时候。

      回复

留下一个回复

你的电子邮件地址将不会被发表。必填字段标记*

这个网站使用Akismet来减少垃圾邮件。学习如何处理你的评论数据。

Baidu
map