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有机化学反应的机理与反应动力学有机化学反应是一种有机分子之间或有机分子与无机分子之间发生化学反应的过程。
在实验室和制药工业中，有机化学反应被广泛应用于制备新化合物、合成有用的生物分子、调节药物活性等方面。
了解有机化学反应的机理和反应动力学有助于理解反应的发生机制，优化反应条件，提高反应效率。
一、有机化学反应的机理有机化学反应的机理是指反应中分子之间发生的化学键的断裂和形成的步骤。
反应机理通常被描述为“中间体”反应、反应物的相互作用等。
在化学反应中，中间体是指反应物和产物之间的化学反应阶段的中间产物。
通过研究中间体反应的步骤，有机化学家可以深入了解化学反应的机理。
例如，烷基卤素在氢氧化钾水溶液的存在下会发生消去反应生成烯烃。
反应机理涉及中间体的形成和消除：R-Br + KOH → R-OH + KBrR-OH → R+ + OH-R+ + OH-→ R-OHR-OH + KOH → R=O + KBr + H2O在这个反应中，中间体R+的生成和消除是整个反应机理的关键步骤。
二、反应动力学有机化学反应的反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速度。
反应速率受多种因素影响，例如反应物浓度、温度、光照、催化剂等。
反应动力学研究反应速率随这些因素变化的规律和变化量的大小，可以为反应条件的优化提供重要的指导。
反应速率可以描述为：反应速率 = k [A]^m [B]^n其中k是反应常数，[A]和[B]是反应物的浓度，m和n是反应物在化学方程式中的摩尔数。
反应速率与反应物浓度之间的关系被称为反应物的物质平衡。
在实际应用中，催化剂可以提高反应速率，减少反应条件要求。
三、实际应用有机化学反应的机理和反应动力学是制备新化合物、合成有用的生物分子、调节药物活性等方面的关键问题。
例如，研究某种药物的反应动力学可以为另一种类似药物的研究提供直接的参考；了解反应机理可以在制备新化合物中指导反应的优化。
同时，了解反应动力学还可以指导反应条件的优化，提高反应效率、降低成本。
反应速率方程的动力学参数测定方法一、引言对于化学反应的研究，了解反应速率方程及其动力学参数的测定方法至关重要。
本文将介绍几种常用的测定反应速率方程的动力学参数的方法。
二、初始浓度法初始浓度法是一种通过改变反应物的初始浓度来测定反应速率方程的方法。
该方法要求进行多次实验，每次实验保持其他条件不变，仅改变某一反应物的初始浓度。
通过观察反应的进程，测定不同初始浓度下反应的速率，进而确定反应速率方程中的反应物的物质浓度对速率的影响。
三、温度变化法温度变化法是一种通过改变反应温度来测定反应速率方程的动力学参数的方法。
该方法基于反应速率与温度之间的关系，通过在不同温度下进行实验并测定反应速率，从而获得反应速率常数以及活化能等动力学参数。
四、体积法体积法常用于气体反应的速率方程测定，与初始浓度法类似，该方法通过测定反应物消耗或生成的体积，来确定反应物的物质浓度与速率之间的关系。
五、光谱法光谱法主要用于测定具有色敏物质的反应。
通过测定反应物浓度与吸光度之间的关系，可以得到反应速率方程中反应物的物质浓度与速率的关系。
六、压力法压力法常用于气体反应的速率测定，该方法通过测定反应过程中产生的气体体积或者压强的变化，来确定反应物浓度与速率之间的关系。
七、核磁共振法核磁共振法是一种通过观察反应物或产物在核磁共振谱仪中的峰位变化，来测定反应速率方程的动力学参数的方法。
该方法在研究有机反应机理和反应速率方程时具有重要的应用价值。
八、总结反应速率方程的动力学参数的测定方法是研究化学反应过程的重要手段。
本文介绍了几种常用的方法，包括初始浓度法、温度变化法、体积法、光谱法、压力法和核磁共振法。
通过运用这些方法，可以准确地测定反应速率方程的动力学参数，深入理解化学反应的本质。
有机反应机理的研究方法有机反应机理的研究是有机化学方面的重要研究内容，它对于揭示化学反应过程、提高反应效率以及设计新型反应具有重要意义。
本文将介绍一些常用的有机反应机理研究方法，帮助读者更好地理解有机反应机理的探究。
一、核磁共振波谱（NMR）核磁共振波谱是一种常用的研究有机反应机理的方法。
通过核磁共振波谱，我们可以获得反应物、中间体和产物的详细信息，进而推测反应过程中的各个步骤。
核磁共振波谱可以提供分子结构的信息，包括化学位移、耦合常数和积分强度等。
这些信息可以用于确定反应物的质子数目和它们在不同化学环境下的化学位移。
同时，核磁共振波谱还可以通过跟踪标记原子或同位素的化学位移变化，揭示反应中的键重排或聚合等步骤。
因此，核磁共振波谱是研究有机反应机理的重要工具之一。
二、质谱（MS）质谱是另一种常用的研究有机反应机理的方法。
质谱可以提供化合物分子的质量及其分子结构的信息。
通过质谱技术，我们可以将反应物、中间体和产物的质谱图与数据库中的已知物质进行比对，从而确定化合物的分子结构。
此外，质谱还可以通过分析碎片离子的质谱图，推测反应中的键裂解方式和生成反应产物的途径。
质谱是一种高灵敏度和高分辨率的技术，广泛应用于有机反应机理的研究。
三、红外光谱（IR）红外光谱是一种用于研究有机反应机理的常见方法。
红外光谱通过检测化合物吸收、透射和散射红外辐射的能力来提供分子的振动信息。
有机化合物中的键振动和分子结构与红外吸收峰的位置和强度密切相关。
通过红外光谱的分析，我们可以了解反应物、中间体和产物之间的键变化以及它们的相对含量。
红外光谱在有机反应机理研究中起着重要的辅助作用。
四、动力学研究动力学研究是揭示有机反应机理的重要手段之一。
通过测定反应速率与反应物浓度、温度和反应物结构的关系，我们可以推测反应中的步骤和反应物之间的相互作用方式。
常用的动力学实验技术包括体系的速率方程研究、随时间变化曲线的监测和测定活化能等。
这些数据可以用来确定反应活性物质和反应过程中的中间体，从而帮助我们理解有机反应的机制。
有机化合物的合成与反应动力学研究有机化合物的合成与反应动力学研究是有机化学领域中一项重要的研究内容。
随着科学技术的不断发展，人们对于有机合成的需求也不断增加，因此有机合成的研究显得尤为重要。
合成有机化合物的目的是为了获得具有特定性质和功能的化合物。
而反应动力学则是研究化学反应速率和反应机制的科学。
在有机合成中，研究化学反应的速率和机动性，可以帮助我们更好地理解和掌握有机合成过程，从而提高合成的效率和选择性。
有机化合物的合成是一门艺术和技术结合的学科。
在有机化学中，合成路径和条件通常是非常关键的。
选择合适的合成路径可以提高合成的效率和产率。
有机合成中常用的方法包括进一步的连接、氧化、还原、取代、消除和加成等反应方式。
例如，有机合成中常见的反应有Grignard反应、亲核取代反应、氧化反应、还原反应等。
合成方法的选择取决于目标化合物的结构和功能需求。
因此，有机化合物的合成研究着重于寻找适用于不同结构类别的反应条件和催化剂。
有机化合物的合成中，反应动力学是一个关键的方面。
反应动力学研究可以帮助我们了解反应速率与反应条件、反应物浓度和温度等因素之间的关系。
通过这些研究，我们可以优化反应条件，提高反应的速率和产率。
反应动力学研究还可以揭示反应的机理和路径，为设计更高效的合成路线提供基础。
反应动力学的研究方法常见的有测定反应速率常数、分析反应中间体和产物浓度变化以及研究反应机理等。
合成与反应动力学研究的过程中还需要考虑催化剂的选择与设计。
催化剂在有机合成中起到了至关重要的作用。
它可以显著提高反应速率和产物选择性。
催化剂可以降低反应的活化能，加速反应速率。
常见的有机催化剂有各类配体、过渡金属催化剂、酶催化剂等。
通过研究催化剂的性质和结构，可以优化催化剂的性能，提高合成反应的效率。
在研究中，有机化合物的合成与反应动力学不仅仅涉及到反应的速率和产物选择性的问题，还需要考虑到环境的影响。
有机合成要求高效、环保和可持续发展。
乙酸乙酯皂化反应实验的机理及反应动力学研究1.引言皂化反应是一种重要的有机反应，它在生产中被广泛应用于肥皂、洗涤剂和化妆品等领域。
乙酸乙酯皂化反应是其中一种典型的皂化反应，其机理和反应动力学的研究对于了解反应的基本过程和优化反应条件具有重要意义。
2.皂化反应机理乙酸乙酯皂化反应是酯与碱溶液反应生成相应的醇和相应的酸盐的过程。
具体而言，乙酸乙酯与氢氧化钠反应如下：CH3COOC2H5 + NaOH → C2H5OH + CH3COONa其机理可以分为以下步骤：（1）碱解过程：氢氧化钠在水中离解生成氢氧根离子OH-。
（2）乙酸乙酯与氢氧根离子的酯键断裂，生成乙酸乙酯负离子。
同时，对称的乙酸乙酯分子也可以生成乙酸乙酯负离子。
（3）乙酸乙酯负离子与氢氧根离子发生反应，生成相应的醇和相应的酸盐。
3.反应动力学（1）化学动力学研究方法和原理化学动力学研究反应速率和其与反应条件之间的关系。
在乙酸乙酯皂化反应中，可以通过测定反应物（乙酸乙酯或氢氧化钠）消耗的速率和生成物（乙醇或乙酸钠）产生的速率来确定反应速率。
（2）影响反应速率的因素乙酸乙酯皂化反应的速率受到以下因素的影响：- 反应物浓度：反应速率与反应物浓度的关系可通过速率方程进行表示。
- 温度：温度升高会增加反应速率，因为增加温度会增加反应物分子的平均动能。
- 催化剂：加入适当的催化剂可以显著加快反应速率。
（3）反应速率方程和速率常数乙酸乙酯皂化反应的速率方程可以表示为：v = k[A]^m[B]^n其中，v为反应速率，k为速率常数，[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度，m 和n分别为反应物A和B的反应级数。
4.实验方法（1）实验步骤①准备实验所需的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液。
②将一定量的乙酸乙酯溶液和氢氧化钠溶液混合，同时在适当的时间间隔内，取样并用酸碱滴定法测定乙酸钠生成量。
③利用滴定数据计算反应速率，并利用速率方程拟合数据，求解速率常数和反应级数。
（2）实验注意事项- 实验过程中要注意安全，戴好实验眼镜和手套。
有机化学反应机理和动力学研究有机化学反应机理和动力学研究是化学研究中非常重要的一个领域。
在有机化学领域，反应机理和动力学研究是非常基础的内容，对于理解化学反应的本质和解决实际问题都有重要的意义。
一、反应机理反应机理指的是化学反应中各个反应步骤的详细说明，包括反应物分子如何相互作用、生成中间体和产物以及反应物和产物不同分子结构之间的联系等。
反应机理的研究有利于理解化学反应的本质，也能够提高有机化学反应的可预测性和控制性。
有机化学反应机理的研究常常涉及到反应物之间的相互关系，反应物在哪些条件下进行反应，反应物的电子密度分布和立体构型等。
在反应物分子之间的相互作用中，それぞれ反应物的局部贡献都非常重要，反应物在相互作用中产生的新的化学键，可以作为反应物分子之间相互作用的证明。
通过具体实验方法，比如红外光谱和核磁共振谱等，可以测定反应物的立体构型等信息。
通过反应物之间相互作用的研究，可以进一步探讨反应的具体过程，并揭示化学反应的本质。
二、反应动力学反应动力学指的是在一定条件下，反应速率与反应物浓度的函数关系，通过实验测定反应速率常数，可以了解反应机理中的反应步骤速率、反应物之间的相互作用、反应物转化率等等。
有机化学反应动力学奠定了化学反应的理论基础，自19世纪以来，人们在动力学理论方面不断取得重要进展。
反应动力学研究有助于了解反应物分子之间发生反应的情况，探讨反应物在反应轨迹上的变化。
相反，反应物浓度的变化和反应速率常数都是实验测定的，有时也会受到实验条件的影响，因此在反应动力学研究中还需要对实验方法进行科学探究，确保实验数据的准确性和可靠性。
总之，有机化学反应机理和动力学研究是有机化学研究的重要组成部分。
通过反应机理和动力学的研究，我们可以了解化学反应的本质，进一步探讨具体反应过程以及在实际应用中的研究和制备。
同时，我们也需要站在更高的角度上，进行更深入的理论研究，发现有机化学反应的新现象和新规律，来推动化学研究走向更加深入、广泛的领域。
有机化学中的反应动力学与速率常数在有机化学中，反应动力学是研究化学反应进行速度和速率常数变化的学科。
它的研究对象包括反应机理、反应速率以及影响反应速率的因素等。
通过对反应动力学的研究，我们可以了解化学反应过程中的分子碰撞和转化规律，为合成有机化合物以及控制反应速率提供科学依据。
一、反应速率的定义与计算反应速率是指化学反应中反应物消失或生成物出现的速度。
根据化学方程式，反应的速率可以通过反应物浓度变化的实验数据来计算。
以一般的物质A与B参与的简单反应为例：aA + bB → cC + dD其中，a、b、c、d分别表示反应中各个物质的摩尔系数。
在反应的任意瞬间，反应速率可以根据反应物的浓度随时间的变化率来计算：速率 = -Δ[A]/aΔt = -Δ[B]/bΔt = Δ[C]/cΔt = Δ[D]/dΔt这里Δ[A]、Δ[B]、Δ[C]以及Δ[D]分别代表在时间Δt内反应物A、B和生成物C、D的浓度变化量。
二、反应级数和速率方程反应级数指的是化学反应中反应物浓度对于反应速率的影响关系。
在实际反应中，反应级数可以根据实验数据确定。
对于以下反应：aA + bB → cC + dD当反应速率只受A的浓度影响时，反应级数为1；受A和B两者浓度影响时，反应级数为2，以此类推。
根据实验数据，可以得到反应速率与反应物浓度之间的关系，也就是速率方程。
速率方程的一般形式为：速率 = k[A]^m [B]^n其中，k是速率常数，[A]和[B]分别是反应物A和B的浓度，m和n则分别是A和B的反应级数。
三、速率常数的影响因素速率常数是描述反应速率的指标，它受到温度、催化剂、浓度、压力等因素的影响。
1. 温度：根据阿伦尼乌斯方程，常温下速率常数随着温度的升高而指数级增加。
温度升高可以提高分子的平均动能和碰撞频率，从而促进反应速率的提高。
2. 催化剂：催化剂可以通过提供新的反应路径或减少活化能等方式，降低反应的能垒，使反应更容易发生。
化学反应的动力学参数测定与数据处理方法在化学领域中，理解和研究化学反应的动力学是至关重要的。
化学反应动力学主要关注反应的速率以及影响反应速率的各种因素。
通过测定化学反应的动力学参数，并对相关数据进行恰当的处理，我们能够深入了解反应的机制，预测反应的进程，为化学工艺的优化和新物质的合成提供有力的理论支持。
一、化学反应动力学参数的测定1、反应速率的定义与表示反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
例如，对于反应 aA ＋bB → cC ＋ dD，其反应速率 v 可以表示为：v ＝－1/a × dA/dt ＝－1/b × dB/dt ＝ 1/c × dC/dt ＝ 1/d × dD/dt ，其中 A、B、C、D 分别表示各物质的浓度，t 表示时间。
2、实验方法（1）化学分析法通过定期从反应体系中取出一定量的样品，然后使用化学分析方法（如滴定、比色等）测定其中各物质的浓度，从而计算出反应速率。
这种方法准确性较高，但操作较为繁琐，且不能实时监测反应进程。
（2）物理分析法利用反应物或生成物的某些物理性质（如吸光度、电导率、折射率等）与浓度的关系，通过连续测量这些物理量的变化来监测反应速率。
例如，在分光光度法中，若反应物或生成物对某一特定波长的光有吸收，且吸光度与浓度成正比，那么通过测量吸光度随时间的变化就能得到反应速率。
（3）流动法包括连续流动法和停流法。
连续流动法是使反应物在稳定流动的状态下进行反应，然后在不同位置测量反应物或生成物的浓度。
停流法则是将两种反应物迅速混合，然后停止流动，通过快速监测反应混合物在短时间内的变化来测定初始反应速率。
3、影响反应速率测定的因素（1）温度的控制温度对反应速率有显著影响，因此在实验中需要精确控制反应温度，通常使用恒温槽来实现。
（2）搅拌的均匀性为了确保反应体系中各部分浓度均匀，需要充分搅拌，但搅拌不能过于剧烈，以免引入额外的能量影响反应。
有机反应机制的研究方法有机化学中用来解释反应机理的传统方法主要集中在Kinetics 和Dynamics两方面，即理解势能面、深入研究分子运动和碰撞、测定活化参数、测定速率常数、确定某个反应机理中一系列化学步骤的顺序、确定反应限速步骤和决速步骤。
研究机理的关键目的是反应机理知识可以对如何在原子或分子水平上操纵物质给出最快速的洞察，而不是依靠运气来获得偶然性的变化从而获得想要的结果。
由于动力学在辨别机理方面起着关键作用，所以动力学是整个有机反应机理研究领域中最重要的分支之一。
传统的反应机理研究方法除了动力学分析之外，还有同位素效应、结构-功能分析等。
这些都是研究有机反应机理的标准实验工具，然后实验化学家可以根据其想象力和化学创造性，设计出一些完全不同于之前出现过的研究方法。
因此，本文总结了一些最为常见的方法。
首先分析最简单的实验，例如产物和中间体的鉴定。
但也会分析一些更为微妙、精细的实验，如交叉和同位素置乱（cross-over and isotope scrambling）实验。
1.改变反应物结构以转变或捕获预想的中间体有时可以通过合成一种类似于所研究的反应物的新反应物来破译中间体的性质，但是这需要所预测的中间体能以一种可预想的方式进行反应。
没有标准的方式来处理这一类实验，所以实验者必须根据具体实验情况来设计实验。
下面以酶反应作为此方法的应用实例。
Lin[1]等人设计了一种转变中间体的方法。
扁桃酸消旋化酶可使扁桃酸根离子的对映体（2-羟基苯甲酸）互换。
位于羧酸跟α位的碳负离子被认为是中间体。
为了测试此中间体是否存在，作者合成设计了扁桃酸跟离子的类似物i，并用酶对其进行了外消旋化。
其过程是首先形成碳负离子，然后经过溴化物的1,6-消除，最后经过互变异构化，分离得到产物ii。
此结果支持了在扁桃酸根离子路径中碳负离子中间体iii的存在。
2.捕获实验和竞争实验鉴定中间体的一种常见方法是通过加入额外的试剂来捕获中间体。
有机化学反应的动力学研究方法幻灯片2有机化学反应过程研究方法一一动力学方法●既理论化又简单化的方法才具有实用性。
●在有机反应的过程中运用宏观动力学概念，研究反应过程的影响因素，使工艺优化过程理论化。
●在应用动力学概念优化工艺时不需要求取动力学数据，使反应过程研究简单。
幻灯片3●动力学方法的基本概念、基本理论●动力学方法及其基本特征●动力学研究方法举例●分离过程优劣的检验标准●多步反应过程的分离方法简化原则幻灯片4动力学方法的基本概念、基本理论●转化率、选择性和收率●选择性●收率●平行副反应与连串副反应、活化能与反应级数●主副反应的速度比---对比选择性●温度效应●浓度效应幻灯片5转化率●转化率的定义为：反应物A所反应掉的分数。
其数学方程式为：●转化率=反应消耗原料A的物质的量/应加入原料A的物质的量幻灯片6选择性●选择性定义：反应掉的原料中，生成目的产物所占的分数。
其数学方程式为：●选择性=反应生成主产物所消耗原料A的物质的量/反应消耗原料A的物质的量●幻灯片7收率●收率概念定义为：加入的反应原料中，生成目的产物所占的比例。
●其数学方程式为：●收率=反应生成主产物所消耗原料A的物质的量/反应加入原料A的物质的量●幻灯片8●收率为转化率与选择性的乘积，收率为转化率与选择性的综合函数。
●反应的目标是提高反应的收率，之所以引进转化率和选择性的概念，是因为收率更抽象，而转化率和选择性更具体。
●研究的对象越抽象，则影响因素越多，因果关系越复杂，分析起来越难；而研究的对象越具体，影响因素越少，越容易找到解决问题的手段。
用具体的概念代替抽象的概念，才能使复杂的问题简单化。
幻灯片9●对于有机合成工艺的优化 , 往往以提高目的产物的收率为目标 , 由于影响因素较多 , 问题复杂。
●动力学研究方法的目标是提高选择性 , 这就剔除了转化率的影响 , 使目标更具体了 , 此时只有温度和浓度才是选择性的主要影响因素 , 技术关键找到了。
有机化学反应的动力学研究方法幻灯片2有机化学反应过程研究方法一一动力学方法●既理论化又简单化的方法才具有实用性。
●在有机反应的过程中运用宏观动力学概念，研究反应过程的影响因素，使工艺优化过程理论化。
●在应用动力学概念优化工艺时不需要求取动力学数据，使反应过程研究简单。
幻灯片3●动力学方法的基本概念、基本理论●动力学方法及其基本特征●动力学研究方法举例●分离过程优劣的检验标准●多步反应过程的分离方法简化原则幻灯片4动力学方法的基本概念、基本理论●转化率、选择性和收率●选择性●收率●平行副反应与连串副反应、活化能与反应级数●主副反应的速度比---对比选择性●温度效应●浓度效应幻灯片5转化率●转化率的定义为：反应物A所反应掉的分数。
其数学方程式为：●转化率=反应消耗原料A的物质的量/应加入原料A的物质的量幻灯片6选择性●选择性定义：反应掉的原料中，生成目的产物所占的分数。
其数学方程式为：●选择性=反应生成主产物所消耗原料A的物质的量/反应消耗原料A的物质的量●幻灯片7收率●收率概念定义为：加入的反应原料中，生成目的产物所占的比例。
●其数学方程式为：●收率=反应生成主产物所消耗原料A的物质的量/反应加入原料A的物质的量●幻灯片8●收率为转化率与选择性的乘积，收率为转化率与选择性的综合函数。
●反应的目标是提高反应的收率，之所以引进转化率和选择性的概念，是因为收率更抽象，而转化率和选择性更具体。
●研究的对象越抽象，则影响因素越多，因果关系越复杂，分析起来越难；而研究的对象越具体，影响因素越少，越容易找到解决问题的手段。
用具体的概念代替抽象的概念，才能使复杂的问题简单化。
幻灯片9●对于有机合成工艺的优化 , 往往以提高目的产物的收率为目标 , 由于影响因素较多 , 问题复杂。
●动力学研究方法的目标是提高选择性 , 这就剔除了转化率的影响 , 使目标更具体了 , 此时只有温度和浓度才是选择性的主要影响因素 , 技术关键找到了。
因在一定转化率下 , 主副产物之和是一个常数 , 副反应产物减少必然带来主反应产物增加。
幻灯片10●转化率X与选择性S各自的函数关系为 :X=f ( C i · T · t） S=f ( C i · T)●未提及压力是因为它不是一个独立的变量 , 而只是温度或浓度的函数。
●表面上看 , 转化率较复杂 , 但要提高转化率实际上却非常简单 , 要么延长时间 ,要么升高温度 , 要么增加反应物的浓度或移出产物 , 而再无别的办法。
●选择性虽只是温度和浓度的函数 , 却远比转化率关系复杂。
●研究较复杂的收率问题 , 可以将其分解成选择性和转化率问题 , 分阶段研究 , 逐项解决 , 以简化研究过程。
幻灯片11平行副反应与连串副反应、活化能与反应级数●提高主反应的选择性就应抑制副反应。
●副反应种类繁多，归纳起来只有两种:●平行副反应●连串副反应幻灯片12平行副反应●为方便讨论，可设定 A, B, C …为反应物，p 为目的产物，S 为副产物，设在同一反应过程中 , 同时发生如下两种反应类型：● A+B→P (1)● A+C→S (2)●式(1)和式 (2) 是平行进行的 ,式 (2)就是式(1)的平行副反应。
●幻灯片13● RP=KPe-Ep/RTCAaCBb● RS=KSe-Es/RTCAa’CCc’●在温度、浓度一定的条件下 , 反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数。
幻灯片14连串副反应●在一定条件下 , 反应目的产物可与某一组分继续反应生成副产物。
● A B P C S●该反应可拆分成 :●A+B→P (3)●P+C→S (4)●则式 (4) 就是式(3) 的连串副反应。
幻灯片15●用与平行副反应同样的方法 , 可以得出具有连串副反应的主副反应的速度方程分别为 :●● RP=KPe-EpP/RTCAaCBb● RS=KSe-Es/RTCPp’CCc’幻灯片16主副反应的速度比 -对比选择性●平行主副反应及连串主副反应的竞争将是讨论的重点。
然而，活化能和反应级数等动力学数据不容易得到，有诸多未知数的反应速度方程没有实用价值。
●主副反应的竞争归根结底是主副反应速度的竞争。
●引进对比选择性------相对反应速度的概念（一个主反应与某一副反应速度比)，便可将主副反应竞争的影响因素具体化了。
幻灯片17●设定 S 为对比选择性 ,得到带有平行副反应的对比选择性的函数式为 :●S=KP/KS e-(Es-Ep) / RT C A (a-a’) C Bb CC-c●显而易见 , S的取值范围为 0→+∞。
●这里KP/KS是常数项 , e-(Es-Ep)是温度的单元函数 , 可称为温度效应 ; C A (a-a’)C Bb CC-c仅与各组分的浓度有关 , 可称为浓度效应。
●除特殊的反应抑制剂可减缓反应速度外 , 反应级数α, b, c, a' 等一般为正值。
幻灯片18●上式中未知活化能、反应级数的具体数值。
●重要的是要知道主副反应之间活化能的相对大小和主副反应对某一组分反应级数的相对大小。
幻灯片19温度效应● S=KP/KS e-(Es-Ep)/RT C A (a-a’) C Bb CC-c●当各组分浓度一定时 , 对比选择性是温度的单元函数 :● S=K e-(Es-Ep)/ RT (K=KP/KS C A (a-a’) C Bb CC-c )●●若Es＞Ep,Es-Ep ＞0，则：● T (Es-Ep)/ RT e-(Es-Ep) S● T (Es-Ep)/ RT e-(Es-Ep) S幻灯片20●若 Es < Ep, 则:● T → S● T → S●结论 :●升高温度有利于活化能高的反应 , 降低温度有利于活化能低的反应。
●逆定理亦成立：升高温度有利的反应 , 其活化能较高 , 降低温度有利的反应 , 其反应的活化能较低。
温度变化对对比选择性影响的趋势与主副反应活化能的大小一一对应。
幻灯片21● Es-Ep ＞0 ● Es-Ep < 0●这里 , 我们只关心 Ep 、 Es 的相对大小 , 而不关心 Ep 、 Es 的具体数值。
指导我们选择反应温度条件的理论依据 , 是 Es 与 Ep 的相对大小 , 而不是它们的具体数值。
幻灯片22S - T曲线幻灯片23●当在两个不同的温度下做同一合成实验时 , 一般情况下 , 能得到两个不同的选择性 , 据此可以判断主副反应活化能的相对大小 , 并由此推断是低温还是高温对主反应有利。
幻灯片24●例如：在一个反应过程中 , 依次取 T1 、 T2 两个温度点实验 (T1 < T2) , 若两个温度所对应的选择性S1 >S2, 则提供了如下信息 :●主反应活化能较低 , 低温有利于抑制副反应 ;●大于T1 的所有温度点 , 其选择性均小于 T1 对应的选择性 S1 ;●温度的选择实验只能在小于 T1 的范围内进行。
这大大地缩小了温度选择的范围 , 简单而高效。
幻灯片25●S是主反应速度与某一特定的副反应 ( 而不是所有副反应 ) 速度的比值。
而往往在不同的温度范围内有不同的副反应 , 这就要求我们对复杂问题分段讨论。
● S 与 S, 需要严格区别。
幻灯片26浓度效应●S=KP/KS e-(Es-Ep)/RT C A (a-a’) C Bb CC-c●当温度一定的条件下 , 对比选择性仅与各组分的浓度有关 :● S=K C A (a-a’) CBb CC-c (K=KP/KS e-(Es-Ep)/ RT)●●在一般情况下,各组分均不是反应抑制剂 , a, a’, b, c 均为正值●CB ↑→ CBb ↑→ S ↑ (B 组分高浓度有利 , 应一次性加入 )●Cc ↑→ CC-c ↓→S ↓ (C 组分低浓度有利 , 除尽更好 )幻灯片27A 组分浓度对选择性的影响● A 组分浓度对选择性的影响 , 涉及到主副反应对 A 组分的反应级数。
然而我们也只关心反应级数 a’与 a的相对大小●换句话说 , C A (a-a’)对S的影响 , 只存在三种情况 :●①当a-a’ >0 时 , CA ↑→ C A (a-a’) ↑→S↑●②当a-a’ <0 时 , CA ↑→ C A (a-a’) ↓→S↓●③当a-a’ =0 时 , C A (a-a’) =1, S不随 CA 而变●因而只要知道a与a’的相对大小 , 就足以清楚 A 组分浓度对选择性的影响了。
幻灯片28如何求取 , a-a’的正负值●为了求取 , a-a’的正负值 , 可在同一温度下作两个实验 : 试验一是将 A 组分一次性加入 ( 若温度无法控制的话 , 将 B 组分改为滴加 );试验二是将 A 组分慢慢滴加 , 则试验一即为高浓度的 A 组分 , 试验二为低浓度的 A 组分。
比较两实验的选择性。
幻灯片29●若 A 组分一次性加料 , 对比选择性提高 , 即 CA ↑→→S↑ , 说明a-a’ >0 →a >a’,A 组分一次性加料可提高其浓度 , 对反应选择性有利。
●若 A 组分一次性加料 , 选择性降低 , 即 CA↑→S↓, 说明a-a’ <0 →a<a’,此时 A组分应选择滴加。
幻灯片30●上述推论的逆定理存在 , 主副反应级数差的正负值定了 , 加料方式变化引起选择性的变化趋势也就定了。
两者一一对应 , 互为因果关系 .●就S=K C A (a-a’) 而言,●K=KP/KS e-(Es-Ep)/ RT) CBb CC-c幻灯片31●由S=K C A (a-a’),可得 S-CA 曲线 :● (c) a-a’ >0幻灯片32动力学研究方法举例●温度效应、浓度效应对反应选择性的影响是个普遍存在的一般规律，但在不同的具体实例中往往体现出特殊性，有时某一种效应更重要，而另一种效应不显著。
●我们必须具体问题具体分析，在普遍性的理论原则指导下解决特殊的问题。
幻灯片33这是一个既有平行副反应，又有连串反应的典型例子。
幻灯片34平行副反应幻灯片35实验得出：对P与Sl说来，加料方式对S基本没有影响。
T=80℃时，CP/CS1 =2 ( 色谱峰面积比)温度效应T=10℃时, CP/CS1 = 5●实验得出：●T=80℃时，CP/CS1 =2 ( 色谱峰面积比)●T=10℃时 , CP/CS1 = 5●由此推论：●由于 T ↓→S ↑ , 故 Evp<Evs●在 10℃以上已无实验的必要 , 反应温度应控制在10℃以下。
幻灯片36浓度效应●对P与Sl说来，浓度效应不明显●可以认为a-a’＝0， b-b’＝0 。
幻灯片37连串副反应幻灯片38温度效应●实验得出：●T=80℃时，C P/C S1=1(色谱峰面积比)●T=10℃时,C P/C S1=10●由此推论：●由于T↓→S↑,故E v p<E v s●在10℃以上已无实验的必要,反应温度应控制在10℃以下。
