![]() |
|
Главная --> Справочник терминов Полярными растворителями К электростатическим связям относят и связи между полярными молекулами. Типичным примером являются водородные связи (водородные мостики), которые встречаются в воде, спиртах, карбоновых кислотах, аминах, амидах и т. д. При этом несущие положительный заряд атомы водорода одной молекулы притягиваются к несущим отрицательный заряд атомам кислорода или азота другой молекулы. В качестве примера на рис. 7 показаны водородные связи в воде и карбоновых кислотах. Водородные связи изображают обычно точками. Эти связи могут быть и внутримолекулярными. Они играют важную роль в органической химии и биохимии, оказывая влияние на простран- Зададимся вопросом, а почему, собственно говоря, перманганат калия растворим в воде, но совершенно нерастворим, например, в бензоле? Причины этого различия хорошо известны: при растворении в воде энергетические затраты на разрушение кристаллической структуры КМпО* с лихвой перекрываются благодаря энергии сольватации ионов К+ и МпО<Г полярными молекулами воды, но ничего подобного не может происходить п среде такого малополярного растворителя, как бензол, поскольку молекулы последнего неспособны эффективно сольватиропать ионы. Это противоречие удалось преодолеть, используя третий компонент — вещество, растворимое в бензоле и в то же время способное эффективно выполнять роль сольватной «шубы> для ионов. Низкие вязкость (1/4 вязкости воды) и плотность жидкого аммиака обусловливают подвижность ионов в нем и легкость проведения химических реакций, в том числе гетерогенных, в которых ведущую роль играют процессы диффузии растворенных соединений. Высокое значение дипольного момента облегчает химическое взаимодействие между полярными молекулами аммиака и ионами, а также между самими молекулами аммиака. Диэлектрическая проницаемость аммиака значительно меньше, чем диэлектрическая проницаемость воды (е = 78,5), однако она гораздо больше, чем диэлектрическая проницаемость уксусной кислоты (Е = 6,4). Поэтому естественно ожидать, что значения растворимости ионных солей Дисперсионное взаимодействие проявляется между любыми молекулами, по у полярных молекул на него накладывается ор^ентациощое взаимодействие. Поэтому общая энергия взаимодействия между полярными молекулами или по-ляр1ЕЫм!г группами больше, чем между неполными Так. если энергия взаимодействия между углеводородными группами — СН2 — нтн — СН— СН — соста- Зададимся вопросом, а почему, собственно говоря, перманганат калия растворим в воде, но совершенно нерастворим, например, в бензоле? Причины этого различия хорошо известны: при растворении в воде энергетические затраты на разрушение кристаллической структуры КМпО4 с лихвой перекрываются благодаря энергии сольватации ионов К+ и МпО<Г полярными молекулами соды, но ничего подобного не может происходить в среде такого малополярного растворителя, как бензол, поскольку молекулы последнего неспособны эффективно сольватировать ионы. Это противоречие удал ось преодолеть, используя третий компонент — в ешество, растворимое в бензоле и в то же время способное эффективно выполнять роль сольватной «шубы» для ионоп. Наличие межмолекулярных сил мало сказывается на подвижности молекул в газовой фазе. В кристаллах взаимодействие между молекулами или ионами выражено сильно, поэтому образуются жесткие структуры. В жидкостях кинетическая энергия молекул сравнима с потенциальной энергией их взаимодействия. Силы притяжения, удерживающие молекулы вместе, носят название еан-дер-ваалъсовых сил. Их можно подразделить на три типа: 1) диполь-дипольное взаимодействие между полярными молекулами, 2) взаимодействие диполь - индуцированный диполь и, наконец, 3) взаимодействие индуцированный диполь - индуцированный диполь, которое Данные ИК- и ЯМР-спектооскопии подтверждают наличие внутримолекулярной водородной связи в еноле. Положение равновесия для 1,3-дикетонов и 1,3-кетоэфиров в значительной степени зависит от природы растворителя. Протонные растворителн разрушают внутримолекулярную водородную связь в еноле за счет образования межмолекулярной водородной связи. Более полярная кето-форма, наоборот, стабилизируется с помощью водородной связи с полярными молекулами воды или спирта. В результате доля енола в водном растворе снижается до 23% для ацетилацетона и до 6% для ацетоуксусного эфира. Неполярные растворителн способствуют енолизации, так как стабилизируют малополярную циклическую енольную взаимодействие между полярными молекулами воды и элемен- взаимодействия между ионами и полярными молекулами рас- го вещества с окружающими их полярными молекулами рас- так, как показано на'рис. 6.2, б. Здесь связь углеродного атома с уходящим нуклеофилом несколько растянута, а с входящим — еще не столь сильна, как будет в продукте реакции. Группы R и центральный углеродный атом образуют значительно более плоскую систему по сравнению с исходным или конечным соединением. Следует, конечно, помнить о возможности влияния сильных взаимодействий с полярными молекулами растворителя. Имеющиеся дан- Дефицит нафталина, возникший в шестидесятые годы, привел к созданию ряда схем получения нефтехимического нафталина методом гидрогенизационного деалкилирования метилнафталинов. Подробно эти процессы рассмотрены в монографии [79, с. 244— 277]. В качестве сырья используют высокоароматизированные фракции, выкипающие в интервале 200—300 °С и выделяемые из дистиллятов каталитического риформинга или каталитического крекинга. В зависимости от состава исходного сырья фракции выделяют ректификацией либо экстракцией полярными растворителями (гликоль, водный пиридин, фурфурол). в исходном соединении (табл. 10.11), а энергия ионного переходного состояния понижается полярными растворителями. Однако, если субстрат несет положительный заряд, тогда в пере- Способность жидкости адсорбироваться зависит не только от ее свойств (из которых важнейшим является полярность, характеризуемая величиной дипольного момента), но также и от свойств применяемого адсорбента. Различаются два вида адсорбентов: 1) неполярные (например, активированный уголь), плохо смачиваемые такими полярными растворителями, как вода, спирты, но хорошо адсорбирующие растворенные в них вещества; 2) полярные (например, силикагель), хорошо адсорбирующие вещества, растворенные в неполярных органических жидкостях, например петролейном эфире или бензоле. Адсорбенты, из которых наиболее часто употребляются Силикагель, окись алюминия, окись и карбонат магния, окись, карбонат и сульфид кальция, так называемые активные земли (например, земля Фуллера), активированный уголь, крахмал, целлюлоза, сахар и др., можно, как и растворители, расположить в ряд по их адсорбционной способности. Зная коэффициент распределения вещества, легко определить, сколько раз целесообразно проводить экстракцию в данных условиях. При выборе экстрагента для извлечения веществ нз водных растворов следует руководствоваться следующими правилами. Вещества, плохо растворимые в воде, надо извлекать петролен-ным^ эфиром или бензином, вещества со средней растворимостью— бензолом или диэтиловым эфиром, а дорошо растворимые— полярными растворителями, например этилацетатом. Многие соли слабых органических кислот, например фенолов, или оснований, например пиридина, подвергаются гидролизу в такой степени, что соответствующие соединения хорошо экстрагируются рядом растворителей. Поэтому экстракцию других веществ в присутствии этих солей надо проводить, добавляя избыток сильных неорганических кислот или оснований, подавляющих гидролиз. А—В+ —ь- А---В —>¦ A-f-B+ Реакции немного облегчаются полярными растворителями эффективным, жидкая фаза по химической структуре должна быть близка структуре компонентов анализируемой смеси. Так, например, углеводороды лучше разделяются углеводородными растворителями, полярные соединения — полярными растворителями и т. п. Если компоненты смеси имеют различный химический состав, то нужно использовать жидкие фазы разной полярности. Согласно классификации Эвелла, все вещества можно разделить на пять групп (табл. 23.4). Химическая структура и свойства большинства обычных жидких фаз приведены в приложениях И и К. Количество жидкой фазы выбирают из расчета покрытия частиц тонким однородным слоем, обычно оно составляет 2—10 вес.%. стабилизируется полярными растворителями, чем аксиальный; тивнее стабилизируются полярными растворителями, чем менее ный механизм индуцированного полярными растворителями по- Двух- и трехкомпонентные растворяющие системы. Предложено уже довольно много таких систем. В некоторых из них происходит образование растворимых донорно-акцепторных комплексов целлюлозы, в других - получаются растворимые производные целлюлозы. Здесь перечислим важнейшие из неводных растворяющих систем: смеси жидкого аммиака с некоторыми неорганическими солями, а также с SO: и полярными растворителями, такими как ДМСО и т.п.; смеси аминов с ДМСО и с SO3; органосолсвые системы (смеси апротонных растворителей с Ca(NCS)2, LiCl); смеси апротонных растворителей с фенолами и с альдегидами; смеси апротонных растворителей с оксидами азота(1У) и др. Для более подробного ознакомления необходимо обратиться к специальной литературе [43]. Это вызывает практически полную нерастворимость облученных участков в неполярных растворителях, и полимер ведет себя как негативный резист, чувствительность которого определяется содержанием возникших ионных пар, но не степенью сшивания. Таким способом сведен к минимуму основной недостаток негативных электронрезистов — набухание при проявлении. Чувствительность резиста 5,6-10~б Кл/см2, коэффициент контрастности 3,3. Резист показал отличную стойкость при травлении плазмой С?4. При проявлении полярными растворителями тот же материал дает позитивное изображение. ![]() Поглощенного растворителя Поглотительной способности Погрешность определения Промышленности применяется Показывает зависимость Показаний термометра Показатель характеризующий Показателях преломления Показателей преломления |
- |