URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Климов Е.С., Охлобыстин О.Ю. Основные классы и реакции свободных радикалов Обложка Климов Е.С., Охлобыстин О.Ю. Основные классы и реакции свободных радикалов
Id: 314507
599 р.

Основные классы и реакции свободных радикалов Изд. 2, стереотип.

URSS. 2024. 132 с. ISBN 978-5-00237-040-5.
Белая офсетная бумага
  • Мягкая обложка

Аннотация

В настоящей книге рассмотрены общие реакции, характерные для всех классов радикалов, и реакции, присущие каждому классу в отдельности, методы получения радикальных частиц, химические и биохимические аспекты поведения свободных радикалов в различных окислительно-восстановительных процессах, их применение.

Книга предназначена для студентов, аспирантов, преподавателей химических и химико-биологических факультетов вузов, работников научно-исследовательских... (Подробнее)


Содержание
top
Введение3
1. РЕАКЦИИ АТОМОВ И АКТИВНЫХ РАДИКАЛОВ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ5
1.1. Методы изучения атомов и радикалов в газовой фазе5
1.1.1. Спектроскопия ЭПР5
1.1.2. Флеш-фотолиз5
1.1.3. Метод ударной волны6
1.2. Рекомбинация атомов в газовой фазе7
1.3. Теория цепных реакций9
1.3.1. Реакция водорода с хлором. Теория «энергетических цепей»9
1.3.2. Теория химической активации11
1.3.3. Цепные реакции горения14
1.3.4. Цепные реакции фторирования18
1.3.5. Крекинг углеводородов19
1.3.6. Мономолекулярные реакции свободных радикалов22
1.3.7. Бимолекулярные реакции атомов и свободных радикалов25
2. ОСНОВНЫЕ РЕАКЦИИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ В РАСТВОРЕ42
2.1. Общие соображения42
2.2. Реакции свободнорадикального замещения в жидкой фазе46
2.3. Эффект «клетки» и спиновая эволюция50
3. ПОЛУЧЕНИЕ ИОН-РАДИКАЛОВ В РАСТВОРЕ И ИХ РЕАКЦИИ57
4. ИОН-РАДИКАЛЫ КАК ИНТЕРМЕДИАТЫ62
5. РЕАКЦИИ В АДСОРБЦИОННОМ СЛОЕ66
6. КОМПЛЕКСНЫЕ И МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ СО СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫМИ ЛИГАНДАМИ70
7. СТАБИЛЬНЫЕ РАДИКАЛЫ78
7.1. Углеводородные радикалы78
7.2. Ароксильные радикалы88
7.3. Нитроксильные радикалы101
7.4. Другие классы радикалов с неспаренным электроном на азоте Ц5 Заключение127
Литература128

Введение
top

Настоящее пособие посвящено главным образом химическим превращениям свободных радикалов и ион-радикалов, поскольку вопросы, связанные с генерированием свободных радикалов и физическими методами их исследования, рассмотрены ранее.

После ставших классическими работ М. Гомберга, впервые доказавшего саму возможность существования свободных радикалов, а затем М. Боденштейна и В. Нернста, заложивших основы теорий цепных свободно-радикальных реакций, в конце 20-х годов стало возможным достоверное получение активных органических радикалов в газовой фазе (Ф. Панет) и в растворе (В. Н. Ипатьев, Г. А. Разуваев). Изучение свойств атомарного водорода (Р. Вуд, К. Бонтгоффер, И. Лэнгмюр) послужило надежным экспериментальным обоснованием складывающихся теоретических представлений и, в свою очередь, подготовило почву для создания теории разветвленных цепных реакций (Н. Н. Семенов, С. Хиншельвуд). В работах М. Поляни (1930 г.) впервые было экспериментально доказано образование свободных метальных радикалов при взаимодействии паров натрия с метилгалогенидами; в 1932 г. Ф. Райе идентифицировал свободные метальные и этильные радикалы в продуктах крекинга углеводоррдов и многих других органических соединений. Пионерскими работами У. Уотерса и М. Хараша были заложены основы теоретических представлений о свободно-радикальном механизме большого числа органических реакций в растворе.

С другой стороны, постепенно накапливались данные о важной роли в протекании органических и биохимических реакций элементарных стадий одноэлектронного переноса, приводящих к ион-радикальным интермедиатам. Эта точка зрения, высказанная Р. Вильштеттером и Ф. Габером (1930 г.), получила свое подтверждение в работах Л. Михаэлиса (40-е гг.), сформулировавшего постулат о механизме органических окислительно-восстановительных реакций: в одном акте переносится только один электрон. Вслед за тем Нагакура (1953 г.) теоретически обосновал принципиальную возможность одноэлектронных стадий в ходе электрофильного ароматического замещения, и в 60-х гг. было выдвинуто утверждение, что перенос электрона является общей стадией подавляющего большинства реакций органических молекул (О. Ю. Охлобыстин). Последние десятилетия — время бурного развития химии ион-радикалов.

Можно с уверенностью утверждать, что перенос электрона и последующие превращения активных парамагнитных частиц сыграли и играют важнейшую роль в эволюции материи—как в космосе, так и в каждой живой клетке,— и без этих реакций жизнь невозможна в принципе.


Об авторах
top
photoКлимов Евгений Семенович
Доктор химических наук, профессор. Окончил химический факультет Горьковского государственного университета. Работал в крупных научных центрах страны: Институте химии АН СССР (г. Горький), Научно-исследовательском институте физической и органической химии Ростовского государственного университета (ныне Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону), Ульяновском государственном техническом университете (г. Ульяновск). Область научных интересов — химия радикальных редокс-процессов и функционализация углеродных наноматериалов. Автор более 300 научных работ. Почетный работник высшего образования России. Отличник химической промышленности СССР, лауреат Государственной премии СССР.
photoОхлобыстин Олег Юрьевич
Выдающийся советский химик-органик. Доктор химических наук, профессор. В 1949 г. поступил на химический факультет МГУ. Абитуриента, сдавшего все вступительные экзамены на «отлично», победителя школьных химических олимпиад из-за проблем с происхождением приняли в университет только по личному указанию ректора — академика А. Н. Несмеянова, будущего президента Академии наук СССР. Блестяще окончив МГУ, опубликовав по результатам дипломной работы две статьи в престижных научных журналах, он начал работать в Институте элементоорганических соединений (ИНЭОС) АН СССР (основатель и руководитель — «тот самый» академик А. Н. Несмеянов). Добился выдающихся достижений в области химии алюминийорганических соединений. Затем, вместе с коллегами, расшифровал метод получения катализаторов Циглера—Натта, необходимых для промышленного получения полиэтилена низкого давления. Также сделал открытие мирового уровня: синтезировал принципиально новый класс химических соединений — карбораны, представляющие собой ароматические производные бора. Но главным объектом интересов О. Ю. Охлобыстина явился новый подход к пониманию механизмов органических реакций, основанный на представлениях об одноэлектронном переносе как элементарной стадии этих реакций. Он также читал замечательные лекции, на его докладах всегда был аншлаг: он умел доступно и интересно рассказать о сложных химических открытиях. Его труды пользовались большой популярностью: по книге «„Третья“ химия» сдавали в ИНЭОС кандидатский минимум, она была переведена на японский и испанский языки; книга «Жизнь и смерть химических идей» быстро стала библиографической редкостью. Он также публиковал увлекательные статьи в журнале «Химия и жизнь».