Наръчник на химика 21

Химия и химическа технология

Една от важните задачи на съвременната наука е разработването на нови подходи и методи за компютърно проектиране на молекулярни структури на органични съединения въз основа на предварителен анализ на връзката между тяхната структура и свойства/биологична активност, което отваря пътя към насоченото синтез на вещества с дадени характеристики. Синтезът на големи серии съединения и по-специално техните масови тестове за търсене на вещества с желани физични и химични свойства или биологична активност, като правило, отнема много дълго време и изисква много високи материални разходи. В тази връзка е много важно да се разработят подходи, които да подобрят ефективността на такова търсене и да го направят фокусирано. Това изисква надеждни средства за прогнозиране на свойствата на съединенията, както и автоматизираното проектиране на серия от конструкции с оптимални характеристики. [c.42]

Търсене на методи за синтез на органични вещества. Често целта на търсенето на литература е синтезът на органични вещества. Изчерпателна информация може да бъде събрана с помощта на наръчника на Beilstein и указатели, но в много случаи няма нужда да отделяте време за систематично изучаване на литературата. Има много публикации, които съдържат методи за синтез на органични съединения. [c.228]

Понастоящем една от основните задачи на органичната химия е създаването на нови методи за синтез и изучаването на методи за рационално използване на химическите суровини. Изборът на методи за производство на синтетични вещества е силно повлиян от наличието на суровини. Известно е, че ацетиленът е една от универсалните и достъпни суровини за органичен синтез. Следователно целта на това проучване е да се търсят нови възможности за синтез на хетероциклични съединения на основата на ацетилен и неговите производни. Тази работа е посветена на синтеза и трансформацията на такива винилацетиленови алкохоли, чиято изомеризация и хидратация ще доведе до производството на нови неизвестни преди това заместени дивинил кетони. Показано е, че под въздействието на вода, сероводород и първични амини тези дивинил кетони плавно циклизират с образуването на неизвестни досега шестчленни хетероциклични кетони, които са били използвани за синтеза на различни биологично активни вещества. Сред тези съединения 4-пиперидите представляват особен интерес, тъй като пиперидиновият пръстен съдържа много естествени активни съединения и синтетични лекарства, които са намерили широко приложение в клиничната практика. [c.153]

В своето развитие органичната химия се стреми да гарантира, че нейните основни закони и теории позволяват, без специално определени експерименти, да се избере приемлив метод за синтез на всяко органично вещество и да се предвидят всички негови свойства. Молекулярната структура на повечето органични вещества обаче е толкова сложна, че е малко вероятно подобно състояние на науката да бъде напълно постигнато. Следователно органичните химици трябва да се задоволят с по-скромна цел - извличане от точните данни на науката на всичко, което може да допринесе за проявата на техния чудотворен инстинкт (Гилбърт Луис). Ролята, която съвременната физическа химия може да играе в това, става ясна, ако се ръководим от казаното по-рано. Така че, за да се избере добър метод за синтез на което и да е органично съединение, е необходимо да се вземат предвид следните 1) предвидената реакция трябва да бъде термодинамично възможна, 2) реакцията трябва да протече с достатъчно висока скорост, така че може да се извърши практически и 3) трябва да бъде придружен от възможно най-малък брой странични реакции, а тези от тях, които не могат да бъдат избегнати, трябва да протичат много по-бавно от основната реакция. От това естествено следва, че ако искаме да можем да вземем предвид тези условия, е необходимо да знаем какъв ефект имат промените в околната среда и структурата на молекулата както върху свободната енергия, така и върху енергията на активиране на реакциите на органичните вещества. Но за да се случи това, електронните теории на органичната химия трябва да се слеят с такива съвременни клонове на физическата химия като квантово-механичната концепция за резонанса и теорията за преходното състояние в кинетиката на реакциите. Основната цел на тази книга е да покаже как се е получило това сливане на идеи. Търсенето на решение на свързания проблем с предсказването на физичните свойства на веществата въз основа на познанието за тяхната молекулярна структура би ни принудило да разгледаме всички най-отдалечени кътчета на физическата химия. Вторият проблем ще бъде разгледан само частично в тази книга, тъй като ще трябва да обхване твърде широка област, за да разреши този проблем. [c.13]


Въз основа на възможността за използване на реакциите на органични съединения с метални йони в разтвори, възможно е, въз основа на синтеза на органичен реагент, да се развие специфична реакция за органичното съединение, което се използва за този синтез. С други думи, изследваното съединение се използва за синтеза на органичен реагент, който след това може да бъде идентифициран чрез действието му с неорганични йони. По този начин връзката между тези реакции и търсенето на органични реактиви за неорганични йони отново е ясно видима. Използването на препаративни методи при анализ обаче не трябва да се ограничава до синтеза на органични реактиви и последващото им откриване с използване на неорганични йони. Номерът е по-общ. За аналитични цели винаги е възможно да се използват синтези, при които полученото ново вещество може да бъде идентифицирано чрез неорганичен [или органичен реагент, или може да се характеризира с цвят, флуоресценция, разтворимост и др. Освен това трябва да се вземе предвид че откриването на страничен продукт от реакцията може в някои случаи да служи като пряко или косвено доказателство за наличието на определен компонент на органичния синтез. В такива случаи трябва да знаете коя стехиометрична реакция е в основата на синтеза. Добивът на продукта в тези случаи не е толкова важен. Важно е да излязат наяве интересни обстоятелства.- [c.25]

Отдавна е минало времето, когато необходимите вещества са били получени случайно; сега е възможно да се планира посоката на търсене с определена степен на вероятност. Но проблемът за дълбокото познаване на връзката между структурата и физичните, химичните, физиологичните свойства на веществата остава в близко бъдеще един от най-важните научни проблеми в областта на органичната химия. Успехът в решаването на практически и теоретични проблеми се определя от по-нататъшното развитие на изследователските инструменти - синтез, анализ, различни физични и химични методи. [c.484]

В индустрията на широкомащабен органичен синтез нискоолефиновите въглеводороди и ацетиленът се използват широко като суровина за производството на множество ценни продукти. Методите за производство на етилен, пропилен и бутилени от газообразни и течни въглеводородни суровини са широко използвани в промишлеността. Въпреки това, производството на ацетилен, който е важен и незаменим изходен продукт за някои синтези, се основава главно на калциев карбид. Процесът на получаване на ацетилен по този метод, въпреки редица технологични подобрения, направени през последните години, се отличава с висока консумация на електроенергия, висока цена на изходните материали, многоетапни и големи тонажни отпадъци. Търсенето на нови, по-прогресивни начини за получаване на ацетилен се извършва в няколко посоки и най-обещаващите, както показват многобройни изследвания, са термоокислителната и термичната пиролиза, разлагането в поток от различни охлаждащи течности, както и разлагането на течни, изпарени и газообразни въглища.- [c.3]


Въпреки големия напредък, постигнат в областта на индустриалната употреба на електрохимичния синтез на органични вещества, недостатъкът на този метод е ниската производителност на електролизера в сравнение с конвенционалните химически реактори. Така че, ако по време на химични процеси отстраняването на продукта на час от 1 литър от реакционния обем достига 100-120 кг, тогава в мембранните електролизатори от типа филтър-преса не надвишава 1,0 кг (обемът на анодното пространство също се взема под внимание). При недиафрагмените електролизатори тази цифра е приблизително два пъти по-висока, но в този случай производителността на електролизатора е около 50 пъти по-малка от тази на химичния реактор. В тази връзка в момента се извършва търсене на начини за максимално развитие на повърхността на електрода в работното пространство на електролизера. Това може да се постигне чрез използването на обемни електроди. [c.228]

Суровините за текстилната промишленост (вълна, лен, памук, коприна) също се доставят от земеделието. Въпреки че недостигът на тези природни продукти все още не се усещаше, въпреки това, след като бяха постигнати успехи в множество синтези на органични вещества, химиците започнаха да търсят нови, по-евтини изходни материали за текстилната индустрия. Въпреки това, едва в края на XIX век. Луис Барниго де Шардоне успя да създаде нов метод за производство на изкуствени влакна. [c.210]

Успехите на органичния синтез накараха химическата промишленост да се обърне към органичната химия. Тя получи задачата за целенасочено търсене на нови органични съединения и разработване на нови методи за получаване на вече известни вещества, които са от практическо значение и се произвеждат в индустриален мащаб. В същото време индустрията за органичен синтез преминава от процеси, насочени към заместване на естествените продукти (багрила, лечебни и ароматни вещества) със синтетични към производството на нови съединения, които не се срещат в природата и структурни аналози на вече известни. [c.241]

Би било наивно да се мисли, че всички свойства на флуоровъглеводородите са били предсказани преди да бъдат получени самите вещества. Дори Суортс, който направи много за синтеза на тези съединения, не можеше да приеме цялата уникалност на физикохимичните свойства на тези съединения, още по-малко да очертае начините за тяхното използване. Постепенно, стъпка по стъпка, науката научава химическата същност на новите вещества, което ги принуждава да бъдат извадени от прашния лабораторен рафт и хвърлени в бурния поток на съвременния живот. Отначало бяха открити интересни термодинамични свойства в някои флуор- и флуорохлорни производни на етан и дори преди войната бяха правени опити да се намери тяхното използване в хладилната технология. След това дойде Втората световна война с нейния неистов стремеж към ядрена енергия. Поради съвпадението на редица обстоятелства, на малки проби, съхранявани в един от университетите, е открита устойчивостта на флуоровъглеводороди към силно корозивно вещество, уран хексафлуорид. (Пробите, както беше споменато по-рано, бяха получени чрез флуориране на въглища с елементарен флуор. Това произвежда предимно въглероден тетрафлуорид и незначително количество флуоровъглероди с високо кипене.) Тези тестове доведоха до интензивно проучване на метода на флуориране на въглерод и принуди внимателно събиране на известни факти за органични флуорни съединения. Дойде времето, когато не веществата търсеха потребител, а потребителите с трескава бързина търсеха вещества и методи за тяхното производство. Търсенията в областта на флуоровъглеводите бяха класифицирани, а самите вещества получиха кодовото име вещество на Джо - по името на Джон Саймънс (от университета в Пенсилвания), който ръководи изследването. [c.35]

Вижте страниците, където се споменава терминът Търсене на методи за синтез на органични вещества: [c.123] [c.229] [c.13] [c.53] [c.136] [c.136] [c.263] [c.26] Гледайте глави в: