Помогите прикинуть распределение продуктов реакции

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Ответить
Leo-Nessy
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Пт ноя 08, 2013 2:22 pm

Помогите прикинуть распределение продуктов реакции

Сообщение Leo-Nessy » Пт мар 20, 2015 5:26 pm

Уважаемые коллеги:
Есть биомолекула с тремя аминогруппами (H2N)3R, которые структурно и химически эквивалентны и ведут себя независимо друг от друга. Молекулу подвергают бензоилированию при мольном соотношении 1:1
(H2N)3R + BzCl ---> BzHN(H2N)2R + (BzHN)2(H2N)R + (BzHN)3R
1) Каково будет распределение 0:1:2:3 - ориентировочно, в самом простом приближении?
2) При каком соотношении реагентов выход продукта монобензоилирования будет максимальным?

Буду очень признателен за ответы - необходимо для ориентации при постановке эксперимента. ==Upstreram==

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2046
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Помогите прикинуть распределение продуктов реакции

Сообщение amge » Сб мар 21, 2015 1:31 pm

Чтобы не заморачиваться комбинаторикой, в которой так легко ошибиться :), можно поставить программу KINET, вбить туда кинетические ур-ия (уже вбитые - в приложенном файле, убрать расширение .txt) и поиграться.
Получается, при равенстве всех констант скоростей оптимальное для монопроизводных мольное соотношение 1:1, при этом 0:1:2:3 = 30:44:22:4.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Upstream
Сообщения: 3444
Зарегистрирован: Ср июн 11, 2008 10:46 am

Re: Помогите прикинуть распределение продуктов реакции

Сообщение Upstream » Вс мар 22, 2015 5:51 pm

Спасибо, колега Amge!

Ваш кинетический прогноз вполне оптимистичен. :)
А я, перед тем как задать вопрос, заглянул в соответствующий раздел Спутника химика... и пришёл к выводу, что химическую кинетику я сдал на 3-ем курсе через чур "успешно" - практически без остатка :( Однако, в ходе формулирования вопроса - как это часто бывает - прорезалось ощущение, что оценить распределение можно и в обход кинетики. С применением теории вероятностей, которую я помню существенно лучше, и маленького трюка. Мысленно расчленяем исходный триамин на три одинаковых моноамина, которые при указанных мною условиях и количественном выходе бензоилпроизводного дадут смесь бензоилированных и незамещённых шариков в соотношении BN:N = 1:2. Теперь мысленно воссоединяем шарики в тройки случайным образом и считаем вероятности получения четырёх типов троек:

N3---------(2/3)3=0.297
N2BN------(2/3)2*1/3=0.145
N(BN)2-----2/3*(1/3)2=0.07
(BN)3 ----------------(1/3)3=0.04

Итого: 0:1:2:3=30:14.5:7:4 или в % 53:27:13:7

Но обратный пересчёт даёт соотношение реагентов 1:0.74 и говорит о том, что, действительно, в комбинаторике так легко ошибиться © ==>

For every complex problem, there is a solution that is simple, neat, and wrong. /H.L. Mencken/

Хорошо, когда есть независимый ответ от Amge, который такую проверку проходит! Очевидно, в моём сермяжном подходе необходимо учитывать все региоизомеры, так как они являются хотя и равновероятными, но разными тройками! После умножения вероятностей для моно-Bz и ди-Bz на 3 (число региоизомеров) всё становится на свои места.

Ещё раз - спасибо!

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 13 гостей