На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

Таким образом, нейросетевая модель позволяет определять и прогнозировать динамическую вязкость углеводородов произвольной структуры при произвольных значениях температуры с высокой степенью точности. 7.2.3. Построение и анализ нейросетевых зависимостей «структура – условия реакции – константы скорости» для реакции кислотного гидролиза сложных эфиров карбоновых кислот Кинетика и механизмы кислотного гидролиза сложных эфиров карбоновых кислот уже давно привлекают внимание исследователей. На базе именно этой реакционной серии Гамметтом было предложено уравнение для количественного описания электронных эффектов заместителей для пара- и метазамещенных фенилов. Позднее Тафт использовал эту серию для описания стерических эффектов заместителей. К настоящему времени накоплен большой объем данных по константам скоростей реакций и их зависимости от температуры и параметров среды для широкого спектра структур сложных эфиров [397]. В литературе [397] были предложены следующие возможные механизмы реакции гидролиза - ацильный (A Ac 2) и алкильный (A Alk 1) (Рис. 56). A Ac 2: R 1 O C OR 2 + H + + H 2 O K1 R 1 OH C OH O + H R 2 k 1 k 1 R 1 C + (OH) 2 + R 2 OH R 1 COOH + R 2 OH + H + A Alk 1: R 1 O C O OR 2 + H + K 2 R 1 C O + R 2 k 2 H k + 2 H + R 1 COOH + R 2 OH + H + R1 COOH R + 2 O 2 Рис. 56. Возможные механизмы реакции кислотного гидролиза сложных эфиров карбоновых кислот 256

Оба механизма включают 2 стадии: 1-ая стадия - равновесная, 2-ая стадия - необратимая. На первой обратимой стадии реакции происходит протонирование эфирного атома кислорода, а на 2-ой стадии – гетеролитический разрыв связей. Предложенные механизмы различаются типом разрыва связей: для ацильного механизма характерен разрыв связи между карбонильным углеродом и эфирным кислородом, в то время как при протекании реакции по алкильному механизму разрыв происходит по связи эфирный кислород – атом углерода эфирного остатка. В обоих механизмах присутствует стадия гидратации, но для ацильного механизма гидратация происходит на стадии образования реакционного комплекса, а для алкильного механизма – на стадии, следующей за распадом реакционного комплекса. Общая скорость процесса зависит от исходной концентрации сложного эфира и значения pH. В качестве катализатора выступает соляная кислота. Константы скоростей для предложенных механизмов вычисляются следующим образом: A Ac 2: k AB = K 1 k 1 a H2O A Alk 1: k AB = K 2 k 2 Оба рассмотренных механизма вносят свой вклад в протекание реакции, и описываются суммарной схемой: k AB = K 1 k 1 a H2O + K 2 k 2 , где: А = R 1 COOR 2 ; B = H + ; k AB – наблюдаемая константа скорости реакции; K 1 и K 2 – константы равновесия; k 1 и k 2 – константы скорости для элементарных стадий реакции. Несмотря на большой объем экспериментальных данных, ранее были предприняты лишь разрозненные попытки линейного моделирования констант скоростей гидролиза эфиров для узких серий соединений при постоянных условиях проведения реакции. Для такого моделирования с успехом может быть применено уравнение Гаммета. Так, с помощью этого уравнения были описаны константы скоростей кислотного гидролиза для серии бензгидрил-рнитробензоатов в среде вода-ацетон [472]. Каждое уравнение строилось для серии соединений (число соединений варьировалось от 4 до 7) при заданной температуре и концентрации ацетона. Полученные коэффициенты корреляции ле- 257

Оба механизма включают 2 стадии: 1-ая стадия - равновесная, 2-ая стадия<br />

- необратимая. На первой обратимой стадии реакции происходит протонирование<br />

эфирного атома кислорода, а на 2-ой стадии – гетеролитический разрыв<br />

связей. Предложенные механизмы различаются типом разрыва связей: для<br />

ацильного механизма характерен разрыв связи между карбонильным углеродом<br />

и эфирным кислородом, в то время как при протекании реакции по алкильному<br />

механизму разрыв происходит по связи эфирный кислород – атом углерода<br />

эфирного остатка. В обоих механизмах присутствует стадия гидратации, но для<br />

ацильного механизма гидратация происходит на стадии образования реакционного<br />

комплекса, а для алкильного механизма – на стадии, следующей за распадом<br />

реакционного комплекса.<br />

Общая скорость процесса зависит от исходной концентрации сложного<br />

эфира и значения pH. В качестве катализатора выступает соляная кислота. Константы<br />

скоростей для предложенных механизмов вычисляются следующим образом:<br />

A Ac 2: k AB = K 1 k 1 a H2O<br />

A Alk 1: k AB = K 2 k 2<br />

Оба рассмотренных механизма вносят свой вклад в протекание реакции, и<br />

описываются суммарной схемой: k AB = K 1 k 1 a H2O + K 2 k 2 , где: А = R 1 COOR 2 ; B =<br />

H + ; k AB – наблюдаемая константа скорости реакции; K 1 и K 2 – константы равновесия;<br />

k 1 и k 2 – константы скорости для элементарных стадий реакции.<br />

Несмотря на большой объем экспериментальных данных, ранее были<br />

предприняты лишь разрозненные попытки линейного моделирования констант<br />

скоростей гидролиза эфиров для узких серий соединений при постоянных условиях<br />

проведения реакции. Для такого моделирования с успехом может быть<br />

применено уравнение Гаммета. Так, с помощью этого уравнения были описаны<br />

константы скоростей кислотного гидролиза для серии бензгидрил-рнитробензоатов<br />

в среде вода-ацетон [472]. Каждое уравнение строилось для серии<br />

соединений (число соединений варьировалось от 4 до 7) при заданной температуре<br />

и концентрации ацетона. Полученные коэффициенты корреляции ле-<br />

257

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!