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酸堿理論在有機化學(xué)的應(yīng)用論文

酸堿理論在有機化學(xué)的應(yīng)用論文

  摘要:有機化學(xué)在生活中的應(yīng)用很多,它的理論內(nèi)容不僅繁多,還具有鮮明的學(xué)科性。在有機化學(xué)中,酸堿理論反應(yīng)擁有非常高的地位。在生活中到處可見化學(xué)的影子,化學(xué)很重要,我們有必要對它進(jìn)行研究和分析。本文是專門研究和分析酸堿理論在有機化學(xué)中的應(yīng)用,希望給同行提供參考。

  關(guān)鍵詞:酸堿理論;有機化學(xué);催化劑;應(yīng)用

  從某種程度上說,無論是自由基反應(yīng),還是協(xié)同反應(yīng),都可以看成酸堿反應(yīng)。除此之外,還有部分的衍生反應(yīng)也同樣是酸堿反應(yīng)的一種類型。它包括很多種類型的反應(yīng)。由此可見,酸堿理論在有機化學(xué)方面都有所體現(xiàn),同樣在很多的理論中也適用于有機化學(xué)方面的生產(chǎn),這可以為有機生產(chǎn)方面起到重要依據(jù)。

  1酸堿理論的發(fā)展史

  早在1884年的時候,著名瑞典籍化學(xué)家S.Arrhenius根據(jù)電解質(zhì)理論原理,第一次系統(tǒng)的定義了酸和堿,在那個年代里,科學(xué)技術(shù)不是很發(fā)達(dá),但是,在科學(xué)領(lǐng)域里,往往有超乎意料的人才,正是通過他們的不懈努力鉆研,為之后的酸堿電子理論奠定了基礎(chǔ)。

  1.1Brnsted-Lowry酸堿理論

  有一個名字叫布侖斯惕-勞里理論,簡稱質(zhì)子論。早在1923年,由著名的布侖斯惕和勞里兩個人提出,他們兩個人在酸堿理論領(lǐng)域的付出是值得肯定的。內(nèi)容中提到只要能夠提供出質(zhì)子H+的物質(zhì)大多數(shù)都是酸,與此同時我們可以發(fā)現(xiàn),任何可以結(jié)合氫離子的都是堿。CL→H++Cl-酸堿氨氣等與質(zhì)子結(jié)合后均生成的氨根離子稱為共軛酸[1]。質(zhì)子酸的酸性強弱和質(zhì)子的能力強弱有關(guān),與共軛堿的堿性也就有著直接的聯(lián)系。

  1.2軟硬酸堿原理

  軟硬酸堿原理所指的就是硬酸優(yōu)先與硬堿結(jié)合,軟酸優(yōu)先與軟堿結(jié)合。那么,這兩個酸之間到底有什么樣的聯(lián)系呢?硬酸與硬堿,或軟酸與軟堿能夠形成穩(wěn)定的化合物,且反應(yīng)速率大;硬酸與軟堿,或軟酸與硬堿形成的化合物(絡(luò)合物)比較不穩(wěn)定,且反應(yīng)速率;交界酸堿不論是硬還是軟均能反應(yīng),所形成的化合物(絡(luò)合物)的穩(wěn)定性差別不大,且反應(yīng)速率適中。這一原理是基于酸堿電子理論產(chǎn)生的,是對酸堿電子理論更加深入的,具體的研究分析[2]。同樣這一理論在生活中也廣泛應(yīng)用。

  2酸堿理論在有機化學(xué)中的應(yīng)用

  2.1在物理有機化學(xué)中的應(yīng)用

  在生活中,我們可以用物理有機化學(xué)的方法解決一般的適用問題。這是一門學(xué)科,可以用來研究有機化學(xué)為什么發(fā)生以及發(fā)生原理。掌握規(guī)律,合成新的產(chǎn)物。1)研究反應(yīng)活性中間體。早在20世紀(jì)60年代,很多著名化學(xué)界科學(xué)家一起發(fā)現(xiàn)了超酸,碳正離子的存在,超酸在其中扮演著重要的作用,也有利于今后碳正離子的研究。超酸甚至得到了很快的發(fā)展,相應(yīng)的在日常應(yīng)用中越來越廣泛。深受人們的關(guān)注。2)判斷反應(yīng)的方向、選擇性和活性。在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,判斷反應(yīng)的方向是最基本的一件事情,若在一個反應(yīng)中存在兩個或者兩個以上的反應(yīng)中心,得到的主要產(chǎn)物則由進(jìn)攻試劑的性質(zhì)所決定的。反應(yīng)方向和反應(yīng)的機理有關(guān),所有的反應(yīng)都朝著一定的方向進(jìn)行,得到的產(chǎn)物也是穩(wěn)定的。

  2.2酸堿理論在取代反應(yīng)中應(yīng)用

  酸堿理論在有機反應(yīng)中的應(yīng)用很廣,許多反應(yīng)歷程的、各類親核反應(yīng)的解釋都包括在內(nèi)。親核試劑Nu-可以為帶有負(fù)電荷的試劑,通過電子理論,我們很容易發(fā)現(xiàn),親核試劑就是我們所熟悉的路易斯堿,所以我們可以用路易斯理論來解釋取代的原理[3]。

  2.3酸堿理論在有機催化中的應(yīng)用

  在生活中到處可見有機合成的產(chǎn)物,同時可見有機合成在生活中扮演著重要的作用。但是,有機催化劑在其中必不可少,因為,大家都知道,催化劑的存在使得反應(yīng)更加高效,專一、綠色是催化劑的功能。有時候又由于催化劑的存在可以相應(yīng)的減少一些副產(chǎn)物,甚至是污染物,使得反應(yīng)更加的'綠色、節(jié)能、環(huán)保。這是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個目標(biāo)[4]。

  2.4對雙鍵加成反應(yīng)的作用

  在以前的化學(xué)學(xué)習(xí)中雙鍵加成反應(yīng)很常見,催化加氫反應(yīng)機理是附著在金屬催化劑上的烯烴π鍵松弛,與催化劑表面吸附的氫原子相結(jié)合,使得雙鍵斷裂,新鍵產(chǎn)生,完成催化過程。因為這個為軟酸軟堿的結(jié)合,所以避免反應(yīng)過程中出現(xiàn)低價的磷、烯和碲等軟堿物質(zhì)副產(chǎn)品的存在。這樣會影響催化劑的作用,應(yīng)該避免催化劑功能的喪失,讓反應(yīng)順利地進(jìn)行下去。

  3結(jié)束語

  俗話說得好,生活離不開化學(xué),化學(xué)離不開有機,有機離不開酸堿理論的建立。由此可見,酸堿理論直接關(guān)系到我們的生活,它與我們的生活息息相關(guān)。所以在某種意義上說,科學(xué)的進(jìn)步離不開化學(xué)的發(fā)展,化學(xué)的發(fā)展帶動了人們生活質(zhì)量的提高。生活和化學(xué)之間相互依存,相互影響,共同進(jìn)步。酸堿理論是一個相對的概念,決不能單獨的拿出來談?wù),需要和生活?lián)系在一起。才能間接地反映出它的意義。讓我們對它有了新的認(rèn)識。

  參考文獻(xiàn):

  [1]柏廷頓,胡作玄.化學(xué)簡史[M].桂林:廣西師范大學(xué)出版社,2003.

  [2]杜燦屏,梁文平,劉魯生,等.“21世紀(jì)中國有機化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略”研討會紀(jì)要[J].化學(xué)進(jìn)展,2001(4):323-327.

  [3]張永敏.物理有機化學(xué)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2001:71-72.

  [4]陳重鎮(zhèn),巢志聰,蔡定建.酸堿理論在現(xiàn)代有機反應(yīng)的應(yīng)用[J].廣州化工,2023,43(7):11-13.

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