Математика | ||||
М. Г. Го н и к б ер г. - " Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях. Бурное развитие работ в области высоких давлений привело к многим интересным и важным результатам в физике, химии и технике. Книга М. Г. Гоникберга посвящена изложению теоретических основ применения высокого давления при осуществлении химических процессов. Влияние давления на равновесие и скорость реакций иллюстрировано многочисленными примерами. Рассмотрены некоторые новые эффекты высокого давления в химии — значительное ускорение пространственно затрудненных реакций, влияние на структурную и пространственную направленность химических процессов, перестройка электронных оболочек атомов некоторых элементов и др. Описаны синтезы искусственных алмазов, боразона, коэсита, стиповерита и некоторых минералов. Значительное внимание в книге уделено влиянию давления на скорость и состав продуктов сложных химических процессов, в частности реакций полимеризации. Показана эффективность применения высокого давления для изучения строения и свойств переходного состояния и механизмов химических реакций. Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся современными проблемами химии. В книге приведено 1 16 таблиц, 56 рисунков и 948 литературных ссылок. | ||||
[евять лет, прошедших со времени выхода в свет \ II издания этой книги, были годами активных широких 'исследований в области химии высоких давлений. Это сделало необходимым существенное обновление текста и увеличение объема книги. Относительно небольшие изменения претерпела первая часть — «Химическое равновесие при высоких давлениях», — основные дополнения здесь касаются реакций- в жидкой и твердой фазах (равновесия с участием ионов, синтез алмаза, реакции комплексов с переносом заряда, синтез В2О и др.). Значительные дополнения и изменения внесены во вторую часть — «Скорость химических реакций при высоких давлениях», — особенно в главы, посвященные реакциям в жидкой фазе (общие положения, реакции гемолитического разрыва химических связей, реакции ароматического замещения, кислотный катализ, реакции Арбузова, ферментативные реакции и др.); в главе о скорости реакций в твердой фазе рассмотрены превращения, происходящие при одновременном воздействии давления и напряжений сдвига. Новые главы — «Некоторые количественные соотношения и корреляции» и «Влияние давления на скорость пространственно затрудненных реакций» — написаны в основном по материалам исследований, проведенных за истекшие годы в Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР. В часть III — «Влияние давления на скорость и состав продуктов сложных химических процессов» — включена новая глава «Влияние давления на структурную и пространственную направленность химических реакций», в которой изложены также преимущественно работы автора и его сотрудников. Существенные дополнения внесены в главу, посвященную полимеризации под высоким давлением (равновесие в реакциях полимеризации, влияние давления на скорость отдельных стадий радикальной полимеризации и на структуру образующихся полимеров, полимеризация в ударной волне и др.). Несмотря на сделанные дополнения, книга не претендует на полноту охвата экспериментального и теоретического материала 00 Рассмотренным в ней вопросам СОДЕРЖАНИЕ Предисловие к III изданию ........, .-.......... ,- 7 ВВЕДЕНИЕ ....................................... 9 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ....................... 13 Глава I. Химическое равновесие в смесях идеальных газов ... 15 Цитированная литература ................. 18 Глава II. Химическое равновесие в смесях реальных газов ... 19 Сжимаемость газов ..................' . . . 19 Сжимаемость газовых смесей. Расслоение газовых смесей при высоких давлениях ...................... 22 Летучесть чистых газов и компонентов газовых смесей...... 28 Равновесие синтеза аммиака................. 35 Равновесие синтеза метилового спирта ............. 39 Равновесие гидратации этилена ............... 42 Равновесие алкилирования углеводородов............ 47 Равновесие гидрирования ароматических углеводородов ..... 48 Равновесие ароматизации парафиновых углеводородов...... 49 Цитированная литература ................. 50 Глава III. Химическое равновесие в жидкой фазе....... 53 Активность жидкостей.....................' 53 Примеры равновесий жидкофазных реакций........... 55 Равновесия с участием ионов................. 59 Цитированная литература ................. . 70 Глава IV. Химическое равновесие в твердой фазе........ 72 Некоторые данные об устойчивости твердых соединений .... 73 Синтез алмаза, боразона и новых модификаций кварца...... 75 Перестройка электронных оболочек атомов ........... 86 Превращение неметаллов в металлы.............. 88 Реакции комплексов с переносом заряда ............ 91 Химические превращения полициклических1 ароматических углеводородов при высоких давлениях . , . . :.......... 94 Синтез «периодических» соединений .............. 96 Цитированная литература ................'. 98 i л а в а V. Химическое равновесие в системах газ—жидкость ... 101 Растворимость газов в жидкостях под давлением......... 102 Растворимость жидкостей в газах под давлением . ,....... 108 '* 3 Равновесие синтеза муравьиной кислоты из окиси углерода и ноды 110 Равновесие синтеза бензойной кислоты из бензола и двуокиси углерода .......................... 112 Равновесие синтеза мочевины ............. .... 113 Цитиропаннзя литература ................. 115 Глава VI. Химическое равновесие в системах газ — твердое тело и в многофазных системах.................. 117 Адсорбционное равновесие .................. 117 Равновесие некоторых реакций газ—твердое тело....... 121 Вытеснение металлов из растворов их солей и комплексных соединений водородом ...................... Растворимость твердых тел в жидкостях и газах. Синтез минералов Цитированная литература ................. ЧАСТЬ ВТОРАЯ. СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ................ 133 Глава I. Общие положения. Скорость гомогенных газовых реакций .............................. 135 Зависимость константы скорости от давления .......... 135 Разложение йодистого водорода................ 140 Термические превращения тетрахлорэтилена.......... 141 ч,- Полимеризация этилена.................... 144 Окисление азота........................ 147 Цитированная литература ................. 148 Глава II. Скорость гетерогенных каталитических газовых реакций ............................ 150 Скорость адсорбции и десорбции ................ 151 Синтез аммиака........................ 153 Синтез метилового спирта ................... 157 Дегидрирование циклогексана................. 158 Изомеризация углеводородов.................. 159 Разложение и синтез пропионовой и адипиионой кислот..... 162 Влияние давления на активность катализаторов........ 164 Цитированная литература ............. 168 Глава III. Скорость гемолитических реакций в жидкой фазе. . . 170 Общие положения 170 175 зыва химических связей ...... 180 Диеновый синтез ....................... 185 Некоторые перегруппировки ......... . Вязкос Расчет объемных эффектов активации в гемолитических реакциях Реакции гемолитического разрыва химических связей ...... Диеновый синтез Некоторые перегруппировки ......... . Вязкость и диффузионная кинетика реакций в жидкой фазе Цитированная литература лава IV. Скорость гетеролитических реакций в жидкой фазе 198 Общие положения. Некоторые реакции распада и сольволиза . . . 198 Реакции Меншуткина ..................... 206 Реакции ароматического нуклеофильного замещения ....... 215 Электрофильыое ароматическое замещение ............ 217 Обратные реакции Меншуткина Реакции кислотного и щелочного катализа 219 220 Ионно-молекулярные реакции изотопного обмена ........ 225 Реакции Арбузова ...................... 228 Реакции изомеризации .............. ....... 230 Влияние давления на ферментативные реакции ......... 236 Цитированная литература ................. 241 Г л а в а V. Скорость реакций в твердой фазе и в системах газ — жидкость........................... 244 Реакции в твердой фазе.................... 244 Химические превращения твердых веществ под высоким давлением, сочетаемым с напряжениями сдвига............... 248 Реакции газ—жидкость...........• . •...... 253 Цитированная литература ................. 255 Глава VI. Некоторые количественные соотношения и корреляции 257 Корреляционные соотношения между константами скорости и между константами равновесия реакций в растворах при высоких давлениях .......................... 257 К вопросу о сжимаемости активированных комплексов...... 266 Корреляция между объемными эффектами и энтропиями активации 267 Цитированная литература ................. 272 Глава VII. Влияние давления на скорость пространственно затрудненных реакций....................... 273 Общие положения....................... 273 Термическая полимеризация олефинов............. 277 Реакции Меншуткина..................... 278 Бимолекулярное нуклеофильное ароматическое замещение .... 284 Реакция переноса водорода от меркаптанов к дифенилпикрилгидра- зилу............................. 286 Реакции Арбузова ...................... 287 Реакции рацемизации ..................... 290 Цитированная литература ................. 292 ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА СКОРОСТЬ И СОСТАВ ПРОДУКТОВ СЛОЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 294 Глава I. Зависимость равновесия и скорости сложных процессов от давления .......................... 295 Общие положения ''''''''''''' 304 ....... 9q[- Цитированная литература ...'.'.'.'.'.'.'.'.'.['''' на СТРУКТУРНУ"0 « пространственную химических реакций ....... ..... 305 Общие положения ... чп-1 политическое фенилирование mpcm-бутилбензола перекисью бен- Нитрование ксилола, 'толуола и хлорбензола! '. ......... 307 Р™ КИЛИрование и бензилирование . .' . ....... 308 Радикальная сополимеризация . . ........ о,п Диеновый синтез ... .............. % ° Асимметрический синтез ................. ~Н ГИДР°ЛИЗ ЭФИР°* аминокислот '.'.['. ..... 35 ческое гидрирование . . ....... 5 2 Цитированная литература . ............ о{° 1 * f ....... ' * t t • О J О Глава III. Реакции полимеризации............•. . 319 Обзор работ по полимеризации органических соединений при давлениях выше 1000 атм...............•...... 319 A. Полимеризация ионоолефинов и виниловых соединений . . . 320 Б. Полимеризация диеновых, полиеновых и ацетиленовых соединений ......................... 327 B. Полимеризация элементоорпанических соединений .... 32S Г. Реакции теломеризации.................. 329 Д. Полимеризация альдегидов, кетонов и нитрилов...... 33! Равновесие в реакциях полимеризации...........<- . . 336 Влияние давления на отдельные стадии радикальной полимеризации ............................. 338 Ионная полимеризация..................... 353 Влияние давления при полимеризации на структуру полимеров 354 Гетерогенная полимеризация.................. 356 Полимеризация в твердой фазе................. 357 Полимеризация в ударной волне ............... 359 Цитированная литература ................. 360 Глава IV. Реакции крекинга и деструктивного гидрирования 365 Термический крекинг парафиновых углеводородов........ 365 Гомогенное деструктивное гидрирование ароматических углеводородов ........................... 370 Гомогенное деструктивное гидрирование фенолов и некоторых других соединений ...................... 376 Гидрогенизация угля и углефикация.............. 378 Цитированная литература ................. 380 Глава V. Окисление и алкилирование углеводородов. Синтезы на основе окиси углерода..................... 382 Окисление углеводородов ................... 382 Алкилирование углеводородов................. 386 Синтезы на основе окиси углерода . .<.......'...... 389 Цитированная литература ................. 397 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ (ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ)............. 400 Цитированная литература ................. 405 Список важнейших обозначений.................. 406 Именной указатель....................., 407 Предметный указатель .................... 419 ПРЕДИСЛОВИЕ К II! ИЗДАНИЮ Цена: 150руб. |
||||