Universum: химия и биология

Таблица 2. 
Влияние температуры на выход 1,7,7-триметил-2-(2-фенилэтинил)бицикло-[2.2.1]-гептанола-2
Температура, 
о
С 
Выход ацетиленовых спиртов, % 
40 
43,0 
60 
52,4 
80 
54,0 
Если исследование проводить при 40-80 
о
С, вы-
ход продукта будет максимальным при 80 
о
С. При 40 
о
С из-за пассивности растворения карбоната цезия, 
уменьшается каталитически активные центры в си-
стеме, взаимодействие частиц будет медленным и 
выход ацетиленового спирта будет незначительным. 
При температуре 60 
о
С повышается скорость пе-
редвижения в молекуле веществ и растворителя, их 
частицы образуют активные молекулы с высокой 
энергией. С повышением количества активных моле-
кул ускоряется реакция присоединения нуклеофиль-
ного присоединения, повышается нестабильность 
ацетиленидов и алкоголятов, в итоге повышается вы-
ход ацетиленовых спиртов. Если процесс протекает 
при 60 
о
С, ионные связи алкоголятов и ацетиленидов 
в системе легко обрываются и образуют свободные 
катионы, а это ускоряет процесс присоединения фе-
нилацетилена с камфорой. 
При повышении температуры до 80 
о
С ацетиле-
новый спирт в системе частично полимеризуется, об-
разует смолообразные и побочные продукты. Реаги-
руя с катализаторами, растворителем и кетоном об-
разует ацетали, полуацетали, виниловые спирты, вы-
ход основного продукта уменьшается.
При протекании каталитических органических 
реакций необходимо учитывать среду, тоесть необ-
ходимо правильно подобрать растворитель. Исходя 
из этого, синтез 1,7,7-триметил-2-(2-фенилэти-
нил)бицикло-[2.2.1]-гептанол-2 происходит в среде 
растворителей ДМСО и ДМФА. При использовании 
ДМСО выход продукта повышается. При этом 
ДМСО взаимодействует с карбонатами, образует 
промежуточный комплекс, связанный донорно-ак-
цепторной связью, который исполняет роль катали-
затора, происходит частная сольватация. Промежу-
точный комплекс повышает скорость реакции, обра-
зует каталитически активные алкоголяты. Алкого-
ляты нуклеофильно присоединяются с ацетиленом и 
образует спирт с высоким выходом.
Высокий выход 1,7,7-триметил-2-(2-фенилэти-
нил)бицикло-[2.2.1]-гептанол-2 
наблюдается 
в 
ДМСО, чем в ДМФА. Причиной этому является то, 
что ДМФА считается растворителем средней жестко-
сти, положительный заряд у атома азота даёт возмож-
ность ему реагировать в качестве протонной кис-
лоты. В ДМФА из-за автопротолиза не будет благо-
приятной гомогенной среды для протекания реакции, 
в итоге синтезируется продукт с маленьким выходом. 
ДМСО жесткий – имеет два нуклеофильного центра, 
состоящих из атомов кислорода и мягкой серы. Во-
дородный атом в них сильно протонированный, он 
образует каталитически активные промежуточные 
комплексы с помощью щелочи и создавая приятные 
условия для присоединения ацетилена, повышает вы-
ход продукта.
На основе результатов эксперимента и на основе 
графика зависимости lgW от 1/Т методом Аррениуса 
рассчитываем энергию активации всех реакций. 
Энергия активации образования ацетиленового 
спирта составляет 11,28 ккал/моль.  
Проанализировано влияние количества катализа-
тора на эффективность образования продукта в про-
цессе синтеза ацетиленового спирта в присутствии 
высокоосновной каталитической системы. При этом 
количество катализатора взято в соотношении 4-16 % 
по отношению массы начальных веществ, количе-
ство начальных веществ взято в соотношении 1:2 
моль, реакция протекала в течение 360 минут, при 
температуре 60 
о
С (Таблица 3).