Связка декольте - Bond cleavage

Связка декольте, или же деление облигаций, является расщеплением химические связи. Обычно это можно назвать диссоциация когда молекула расщепляется на два или более фрагментов.[1]

В общем, существует две классификации разрыва связи: гомолитический и гетеролитический, в зависимости от характера процесса. Энергии триплетного и синглетного возбуждения сигма-связи можно использовать для определения того, будет ли связь следовать по гомолитическому или гетеролитическому пути.[2] Сигма-связь металл-металл является исключением, поскольку энергия возбуждения связи чрезвычайно высока, поэтому ее нельзя использовать для целей наблюдения.[2]

В некоторых случаях для разрыва связи требуется катализаторы. Из-за высокого энергия диссоциации связи связи C-H, около 100 ккал / моль (420 кДж / моль), требуется большое количество энергии, чтобы отщепить атом водорода от углерода и связать другой атом с углеродом.[3]

Гомолитическое расщепление

Основная статья: Гомолиз (химия)
Гомолитическое расщепление

При гомолитическом расщеплении или гомолиз, два электрона в расколотом Ковалентная связь делятся поровну между товарами. Этот процесс также известен как гомолитическое деление или же радикальное деление. Энергия диссоциации связи - это количество энергии, необходимое для гомолитического разрыва связи. Этот энтальпия изменение - это одна мера прочность сцепления.

Энергия триплетного возбуждения сигма-связи - это энергия, необходимая для гомолитической диссоциации, но фактическая энергия возбуждения может быть выше, чем энергия диссоциации связи из-за отталкивания электронов в триплетное состояние.[2]

Гетеролитическое расщепление

Основная статья: Гетеролиз (химия)
Гетеролитическое расщепление

При гетеролитическом расщеплении или гетеролиз, облигация разрывается таким образом, что первоначально -общая пара из электроны остаются с одним из фрагментов. Таким образом, фрагмент получает электрон, имеющий оба связывающих электрона, а другой фрагмент теряет электрон.[4] Этот процесс также известен как ионное деление.

Энергия синглетного возбуждения сигма-связи - это энергия, необходимая для гетеролитической диссоциации, но фактическая энергия синглетного возбуждения может быть ниже, чем энергия диссоциации связи при гетеролизе в результате Кулоновское притяжение между двумя ионными фрагментами.[2] Энергия синглетного возбуждения сигма-связи кремний-кремний ниже, чем сигма-связи углерод-углерод, даже при том, что их прочность связи составляет 80 кДж / моль и 70 кДж / моль соответственно, потому что кремний имеет более высокую электронное сродство и ниже потенциал ионизации чем углерод.[2]

Гетеролиз происходит естественным образом в реакциях, которые включают: донор электронов лиганды и переходные металлы которые имеют пустые орбитали.[4]

Открытие кольца

Эпоксидное отверстие

При раскрытии кольца расщепленная молекула остается как единое целое.[5] Связь разрывается, но два фрагмента остаются прикрепленными к другим частям конструкции. Например, эпоксид кольцо может быть открыто гетеролитическим разрывом одной из полярных углерод-кислородных связей с образованием единой ациклической структуры.[5]

Приложения

В биохимия, процесс разрушения больших молекул за счет разрыва их внутренних связей есть катаболизм. Ферменты которые катализируют разрыв связи, известны как лиасы, если они не работают гидролиз или же оксидоредукция, в этом случае они известны как гидролазы и оксидоредуктазы соответственно.

В протеомика, расщепляющие агенты используются в протеомном анализе, где белки расщепляются на более мелкие пептидные фрагменты.[6] Примеры используемых отщепляющих агентов: цианоген бромид, пепсин, и трипсин.[6]

Рекомендации

  1. ^ Мюллер, П. (1 января 1994 г.). «Глоссарий терминов, используемых в физической органической химии (Рекомендации ИЮПАК 1994 г.)». Чистая и прикладная химия. 66 (5): 1077–1184. Дои:10.1351 / pac199466051077.
  2. ^ а б c d е Михл, Йозеф (май 1990 г.). «Связь связи с электронными спектрами». Отчеты о химических исследованиях. 23 (5): 127–128. Дои:10.1021 / ar00173a001.
  3. ^ Венцель-Делорд, Джоанна; Колобер, Франсуаза (2017). «Сверхреактивный катализатор разрыва связей». Природа. 551 (7681): 447–448. Bibcode:2017Натура.551..447.. Дои:10.1038 / d41586-017-07270-0. PMID  29168816.
  4. ^ а б Armentrout, P.B .; Саймонс, Джек (1992). «Понимание разрыва гетеролитической связи». Журнал Американского химического общества. 114 (22): 8627–8633. Дои:10.1021 / ja00048a042. S2CID  95234750.
  5. ^ а б Parker, R.E .; Айзекс, Н. С. (1 августа 1959 г.). «Механизмы эпоксидных реакций». Химические обзоры. 59 (4): 737–799. Дои:10.1021 / cr50028a006.
  6. ^ а б Мандер, Лью; Лю, Хун-Вэнь (2010). Комплексные натуральные продукты II: химия и биология (1-е изд.). Эльзевир. С. 462–463. ISBN  978-0-08-045381-1. Получено 23 февраля 2018.