Термины, связанные с цементом. Эффективных катализаторов

Главная --> Справочник терминов

Эффективных катализаторов Если бы ингибитор мог взаимодействовать с радикалом со скоростью, превышающей скорость взаимодействия этого радикала с кислородом, то цепной процесс окисления был бы полностью исключен. Для оценки эффективности ингибиторов цепного радикального процесса окисления предложен ряд кинетических критериев [15, с. 387]. Высокая эффективность ингибиторов прежде всего зависит от величины константы kj и соотношения констант &10:&2. Для эффективных ингибиторов характерным является высокое значение константы k7 и низкое значение указанного выше соотношения констант &ю и k2. В некоторых случаях ингибитор может проявлять функции инициатора процесса окисления, например, при высоком значении константы &ю.

Тельной абсорбции растворителями (ксиЛоЛОм, эТилбензолом, хлорбензолом и др.) с последующей десорбцией и ректификацией ВА из его раствора в ксилоле в смесисдивинилацетиленом (ДВА) и высшими полимерами ацетилена. Этот метод характеризуется большей безопасностью по сравнению с применяемым в США и ФРГ (фирмами «Дюпон», «Байер») методом низкотемпературной конденсации. ДВА и полимеры ацетилена в чистом виде легко разлагаются с самовозгоранием и взрывом при температуре ~100°С. В растворе начало самопроизвольного распада сдвигается в область более высоких температур и в разбавленных растворах, применяющихся в процессе абсорбции растворителями, составляет 200—250 °С, что значительно выше температур проведения процесса. Дальнейшее повышение безопасности процесса было достигнуто путем подбора эффективных ингибиторов окисления.

В результате изучения условий образования перекисных соединений, винилацетиленовых соединений и их смесей, образующихся в процессе полимеризации ацетилена, был подобран—ряд-эффективных ингибиторов (полифенолы, ароматические амины и др.), которые необходимо вводить на всех стадиях процесса [4, 5]. Разработаны также методы разложения перекисей, постепенно накапливающихся в смолах на поверхности реакторов и других аппаратов.

разработки эффективных ингибиторов коксообразования и ос-моления в процессе пиролиза для увеличения срока пробега оборудования и селективности процесса в целом;

ских свойств полимеров. Это в полной мере относится и к кислороду как наиболее распространенному химическому агенту, в контакте с которым работают полимерные изделия. Следовательно, для защиты полимеров от этих вредных воздействий или для стабилизации полимеров и изделий из них можно использовать малые добавки низкомолекулярных веществ (ингибиторов), которые будут прерывать развитие цепных реакций, в частности окисления. Следовательно, проблема стабилизации полимеров — это главным образом проблема поиска эффективных ингибиторов, или стабилизаторов.

Развитие атеросклероза — основного фактора, ответственного заишеми-ческую болезнь сердца, — критически зависит от повышенного содержания в плазме крови холестерина, связанного с липопротеинами низкой плотности. Возможный путь к созданию средств борьбы с гиперхолестеринемией может заключаться в поисках соединений, влияющих на биосинтез холестерина, Длинная последовательность реакции, ведущих от ацетилкофермента А к холестерину, была установлена еще в начале 1960-х годов. Одна из ключевых стадий этой последовательности — восстановление З-гидрокси-3-ме-тилглутарилкофермента A (HMG-CoA) 279 в мевалонат 280 (схема 4.86). Интенсивный поиск соединений, способных блокировать эту стадию, привел к открытию метаболитов грибов — компактина (281а) и мевинолина (281Ь) — эффективных ингибиторов HMG-CoA-редуктазы. Мевинолин был введен в клиническую практику как эффективное лекарственное средство, снижающее уровень холестерина в плазме крови [39а].

Более многообещающий и в то же время более изощренный подход представлен в этой группе работ дизайном ингибиторов ТхА2-синтетазы, которая превращает пероксидный предшественник 287 в 283, Здесь корреляция структура/активность была достаточно сложна. При отсутствии надежных данных о структуре активного центра фермента поиски основывались прежде всего на соображениях аналогии. Показано было, что ТхА2-синтетаза относится к семейству цитохромных Р-450-ферментов [39с]. Ранее было известно, что ряд соединений, содержащих фрагмент N-замещенного имидазо-ла, являются активными ингибиторами ТхА2-синтетазы, Однако цитохром-ные ?45о ферменты участвуют и в ряде других важных биохимических трансформациях, поэтому главной проблемой дизайна ингибиторов ТхА:-синге-тазы была селективность. Авторы исследования рассудили, что благоприятных изменений в картине селективности ингибитора можно достичь введением в его структуру карбоксильной группы, поскольку это, во-первых, уподобляет его структуру естественному субстрату 287, также содержащему карбоксил, а потому должно повышать сродство ингибитора к ТхА2-синтстазе, и, во-вторых, существенно меняет липофильность молекулы, и потому должно снижать сродство к другим ферментам этой группы. Такой путь рассуждений привел к синтезу серии эффективных ингибиторов с ярко выраженной селективностью по отношению кТхАз-синтетазе. Некоторые из них, например соединение 288 (озагрел) [39f], показали в клинических испытаниях обнадеживающую картину селективности в качестве профилактических средств против таких заболеваний, как церебральный вазоспазм.

Развитие атеросклероза — основного фактора, ответственного заишеми-ческую болезнь сердца, — критически зависит от повышенного содержания в плазме крови холестерина, связанного с липопротеинами низкой плотности. Возможный путь к созданию средств борьбы с гиперхолестеринемией может заключаться в поисках соединений, влияющих на биосинтез холестерина, Длинная последовательность реакций, ведущих от ацетилкофермента А к холестерину, была установлена еще в начале 1960-х годов. Одна из ключевых стадий этой последовательности — восстановление З-гидрокси-3-ме-тилглугарилкофермента A (HMG-CoA) 279 в мевалонат 280 (схема 4.86). Интенсивный поиск соединений, способных блокировать эту стадию, привел к открытию метаболитов грибов — компактна (281а) и мевинолина (281Ь) — эффективных ингибиторов HMG-CoA-редуктазы. Мевинолин был введен в клиническую практику как эффективное лекарственное средство, снижающее уровень холестерина в плазме крови [39а].

Более многообещающий и в то же время более изощренный подход представлен в этой группе работ дизайном ингибиторов ТхА2-синтетазы, которая превращает пероксидный предшественник 287 в 283. Здесь корреляция структура/активность была достаточно сложна. При отсутствии надежных данных о структуре активного центра фермента поиски основывались прежде всего на соображениях аналогии. Показано было, что ТхА2-синтетаза относится к семейству цитохромных Р-450-ферментов [39с]. Ранее было известно, что ряд соединений, содержащих фрагмент N-замещенного имидазо-ла, являются активными ингибиторами ТхА2-синтетазы. Однако цитохром-ные Р45о ферменты участвуют и в ряде других важных биохимических трансформациях, поэтому главной проблемой дизайна ингибиторов ТхА2-синте-тазы была селективность. Авторы исследования рассудили, что благоприятных изменений в картине селективности ингибитора можно достичь введением в его структуру карбоксильной группы, поскольку это, во-первых, уподобляет его структуру естественному субстрату 287, также содержащему карбоксил, а потому должно повышать сродство ингибитора к ТхА2-синтстазе, и, во-вторых, существенно меняет липофильность молекулы, и потому должно снижать сродство к другим ферментам этой группы. Такой путь рассуждений привел к синтезу серии эффективных ингибиторов с ярко выраженной селективностью по отношению кТхА2-синтетазе. Некоторые из них, например соединение 288 (озагрел) [39f], показали в клинических испытаниях обнадеживающую картину селективности в качестве профилактических средств против таких заболеваний, как церебрачьный вазоспазм.

Ряд природных антибиотиков, обладающих широким спектром антибактериального действия, содержит пергидропирано-вое ядро. К ним относятся, например, стрептомицин, канами-иин, неомицин и др. Так, стрептомицин - продуцент Streptomyces globisporum - используется при лечении туберкулеза. Он ингибирует синтез белка микобактериями, связываясь с рибосомами и приводят к неправильному функционированию РНК патогенной бактерии. Производят указанные антибиотики биотехнологическими методами. В 1981 г. было установлено строение самого мощного из известных токсинов небелковой природы - бреветоксина В. Он является продуктом жизнедеятельности морской водоросли Gymnodinium breve и состоит из 11 конденсированных кислородсодержащих гетероциклов, из которых 8 - гидропирановые. В 1995 г. осуществлен полный синтез этого соединения, содержащего 23 хиральных центра. В 1992 г. впервые сообщено о выделении и установлении строения сквалестатина (из культуры Phoma sp.) и сарагосовой кислоты (из Sporomiella intermedia) - двух эффективных ингибиторов скваленсинтетазы, фермента, контролирующего биосинтез холе-стерола у млекопитающих:

4.5. Разработка эффективных ингибиторов коррозии

Широкие исследования окислительного дегидрирования углеводородов были начаты в 1960—1961 гг., о чем свидетельствует появление сравнительно большого числа патентов, посвященных выбору наиболее эффективных катализаторов процесса.

Первые сообщения о применении кислорода в процессе дегидрирования олефиновых углеводородов появились в 1934—35 гг. [1, 2]. Влияние кислорода на каталитическое дегидрирование н-бутенов на алюмохромовых катализаторах подробно исследовалось Б. А. Афетовым в конце 1940-х годов [3]. Однако эти попытки улучшения показателей дегидрирования за счет добавок кислорода не дали положительных результатов. И только разработка новых эффективных катализаторов позволила подойти к промышленной реализации процессов окислительного дегидрирования.

Проводятся также работы и по каталитической дегидрогенизации пропана. Дегидрогенизация пропана может производиться на тех же катализаторах, что и дегидрогенизация бутана, с той разницей, что в первом случае требуется несколько более высокая температура (выше 600°). Избирательное!* катализаторов при переходе от бутана к более низкомолекулярному сырью несколько снижается, в связи с чем проводятся дальнейшие работы по отысканию новых более эффективных катализаторов.

Проводятся также работы и по каталитической дегидрогенизации пропана. Дегидрогенизация пропана может производиться на тех же катализаторах, что и дегидрогенизация бутана, с той разницей, что в нервом случае требуется несколько более высокая температура (выше (500°). Избирательности катализаторов при переходе от бутана к более пизкомолекулярпому сырью несколько снижается, в связи с чем проводятся дальнейшие работы по отысканию новых более эффективных катализаторов.

1) применение в процессах дегидрирования более эффективных катализаторов ИМ-2205 и ИМ-2206 вместо НМ-2201 и ИМ-2204, что значительно снижает себестоимость бутадиена и изопрена;

Механизмы метаболических процессов очень напоминают механизмы реакций, проводимых в лабораторных условиях, с тем отличием, что если в лаборатории часто работают при повышенных температурах и давлении, с безводными (часто ядовитыми) растворителями, с сильными кислотами и основаниями и с нетипичными для природы реагентами, то метаболические процессы протекают при весьма умеренных условиях: в разбавленных водных растворах в интервале температур от 20 до 40 °С при рН от 6 до 8 и с участием чрезвычайно эффективных катализаторов •—- ферментов. Можно сказать, что каждая ступень метаболического процесса катализируется специфическим ферментом. Ферменты представляют собой вещества белковой природы; их каталитическое действие оказывает влияние не на положение равновесия реакции, а на ее скорость, которая очень сильно увеличивается — часто на несколько порядков по сравнению со скоростью реакции, проводимой в лабораторных условиях. В состав некоторых ферментов входят коферменты, имеющие небелковый характер. Подвергающийся превращению субстрат сначала связывается с активным центром фермента, поблизости от которого расположен кофер-мент. При этом реагирующая группа субстрата и кофермент так сориентированы в пространстве, что реакция между ними протекает практически мгновенно. Затем прореагировавший субстрат отделяется от активного центра фермента, а измененный кофермент регенерируется под действием другого субстрата. Если в ферменте нет кофермента, то два субстрата непосредственно взаимодействуют в активном центре.

т. е. по одному из энантиотопных положений, ориентированного так, что только оно пространственно доступно для реакции. Аналогично при такой хи-ральной фиксации ферментативная реакция оказывается возможной только для одного из энантиомеров хирального субстрата. Создать химические системы, способные функционировать как энантиоселективные (а тем более энан-тиоспецифичные) катализаторы — это одна из наиболее важных и соблазнительных целей современной химии. В последние десятилетия был разработан целый ряд таких катализаторов, многие из которых находят широкое применение в органическом синтезе [37k]. Успехи в этой области достигнуты главным образом на путях эмпирического поиска, основанного на общих сображе-ниях о предпосылках, необходимых для осуществления энантиоселективного катализа. Только в небольшом числе случаев положительные результаты были получены путем продуманного молекулярного дизайна перспективных структур [371]. Вероятно, наиболее ясной иллюстрацией такого подхода могут служить работы группы Кори, которые привели к разработке серии исключительно эффективных катализаторов. Таков, например, оксаазаборолидин (255), использовавшийся для энантиоселективного восстановления карбонильной группы бораном (схема 4.79) [37т].

Soc., ИЗ, 8977 (1991); (k) последние успехи в энантиоспецифическом синтезе, включая применение хиральных катализаторов, очерчены в обзоре: Seebach D. Angcw. Chem., Int. Ed., Engl,, 29, 1320 (1990); (1) представительные примеры при-готоыения эффективных катализаторов для энантиоселективных реакций можно найти в работах: Hanson R. M., Sharpless К. В. J. Org. Chem., 51, 1922 (1986); Corey E. J.L Org. Chem., 55, 1693 (1990); внедрение карбена всвязьС-Н илицик-лопропанирование — обзор: Doyle M. P. Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 110, 305 (1991); примеры: Doyle M. P., Dyatkin А. В., Roos G. H. P., Carias F., Pierson D. A., van Basten A., Mutter P., Po/leux P. J. Am. Chem. Soc,, 116, 4507 (1994) и цитированная там литература; (m) Corey E. J., Bakshi R. K., Shibata S. I. Am. Chem. Soc., 109, 5551 (1987); см. также: Corey E. J., Bakshi R. K., Shibata S,, Chen C.-P., Singh V. K, J. Am. Chem. Soc., 109, 7925 (1987); (n> Corey E. J. Angcw. Chem., Int. Ed., Engl., 30, 1455 (1991); см. также: Corey E. J, Pure Appl. Chem., 62, 1209 (1990); (o) Corey E. J., Cimprich K. A. J. Am. Chem. Soc., 116, 3151 (1994); (p) Corey E. J., Immnkelried R., Pikul S., Xiang Y. B. J. Am. Chem. Soc., Ill, 5493 (1989); (q) Corey E. J., DaSilva Jarden P., Virgil S., Yuen P.-W., Cornel R. D. J. Am. Chem. Soc,, 111, 9243 (19S9).

По тем же причинам, что и азометиновая, нитрильная группа также довольно инертна. Кроме того, тройная связь вообще менее реакционноспособна, чем двойная. Поэтому соединения с нитриль-ными группами обычно участвуют в реакциях, характерных для карбонильных соединений, в более жестких условиях и в присутствии более эффективных катализаторов.

т. е. по одному из энантиотопных положений, ориентированного так, что только оно пространственно доступно для реакции. Аналогично при такой хи-ральной фиксации ферментативная реакция оказывается возможной только для одного из энантиомеров хирального субстрата. Создать химические системы, способные функционировать как энантиоселективные (а тем более энан-тиоспецифичные) катализаторы — это одна из наиболее важных и соблазнительных целей современной химии. В последние десятилетия был разработан целый ряд таких катализаторов, многие из которых находят широкое применение в органическом синтезе [37k]. Успехи в этой области достигнуты главным образом на путях эмпирического поиска, основанного на общих сображе-ниях о предпосылках, необходимых для осуществления энантиоселективного катализа. Только в небольшом числе случаев положительные результаты были получены путем продуманного молекулярного дизайна перспективных структур [371]. Вероятно, наиболее ясной иллюстрацией такого подхода могут служить работы группы Кори, которые привели к разработке серии исключительно эффективных катализаторов. Таков, например, оксаазаборолидин (255), использовавшийся для энантиоселективного восстановления карбонильной группы бораном (схема 4.79) [37т],

Soc., 113, 8977 (1991); (k) последние успехи в энантиоспецифическом синтезе, включая применение хиральных катализаторов, очерчены в обзоре: Seebach D. Angew. Chem., Int. Ed., Engl,, 29, 1320 (1990); (1) представительные примеры при-готоачения эффективных катализаторов для энантиоселективных реакций можно найти в работах: Hanson R. М., Sharpless К. В. J, Org. Chem., 51, 1922 (1986); Corey E. /Л. Oig. Chem., 55, 1693 (1990); внедрение карбена всвязьС-Н илицик-лопропанирование — обзор: Doyle М. P. Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 110, 305 (1991); примеры: Doyle M. P., Dyatkin А. В., Roos G. H. P., Carias F., Pierson D. A., van Basten A., Mailer P., Polleux P. J. Am. Chem, Soc., 116, 4507 (1994) и цитированная там литература; (m) Corey E. /., Bakshi R. K., Shibata S. L Am. Chem. Soc., 109, 5551 (1987); см. также: Corey E. J., Bakshi R. K., Shibata S., Chen C.-P., Singh V. K. J. Am. Chem. Soc., 109, 7925 (L987); (n) Corey E. J. Angew. Chem., Int. Ed., Engl., 30, 1455 (1991); см. также; Corey E. J. Pure Appl. Chem,, 62, 1209 (1990); (o) Corey E. J., Cimprich K. A. J. Am. Chem. Soc., 116, 3151 (1994); (p) Corey E. J., Immnkelried R., Pikul S., Xiang Y. B. J. Am. Chem. Soc., Ill, 5493 (1989); (q) Corey E. J., DaSilva Jarden P., Virgil S,, Yuen P.-W., Connel R. D. J. Am. Chcm. Soc., Ill, 9243 (1989).

Эффективным конденсирующим Экстремальной зависимости Экваториальные заместители Экваториальное положение Эквимольных количествах Эквимолярных количеств