中国有机化学学中,这些字的用法究竟是怎样的

涨姿势!为什么化学命名中的生僻字那么多?
这个问题很有趣~
当我面对喹唑啉、莨菪碱、吡咯烷酮这些名词时,也曾经有过这样的疑问。
当时我去查了很多资料,慢慢了解,越了解越发现中国化学命名有很多学问。
题主,你听我慢慢给你说。
1.化学元素的命名
十九纪六十年代以前,国际上的化学元素名称很混乱。1860年9月世界各国著名化学家140多人在德国卡尔斯罗开了一次会议,化学元素才有了国际通用的拉丁文名称。现今我国化学元素的中文名称看起来很简单,可是这些字的极大多数在我国古代书籍里是没有的,是近一百多年来我国化学工作者根据拉丁文名称的第一音节或第二音节的发音创造出来的新字。经过许多化学家不断研究和创新,多次开会讨论和选择,才得到现今通用的中文名称。
a.提到元素名称的中文译名,就必须要提到一个人,这个人 @Shfxc Xu的回答中有讲到,即徐寿。
1868年,徐寿在江南机器制造总局内专门设立了翻译馆,还招聘了傅兰雅(英国人,是在华外国人中翻译西方书籍最多的一人,下文会提到)等西方学者参与翻译工作。在翻译《化学鉴原》这本书时,徐寿发明了音译的命名方法,首创了一套化学元素的中文名称。即把化学元素的英文读音中的第一音节译成汉字,作为这个元素的汉字名称。
在徐寿生活的年代,我国不仅没有外文字典,甚至连阿拉伯数字也没有用上。要把西方的科学技术的术语用中文表达出来是项开创性的工作,做起来实在是困难重重。徐寿他们译书的过程,开始时大多是根据西文的较新版本,由傅雅兰口述,徐寿笔泽。即傅雅兰把书中原意讲出来,继而是徐寿理解口述的内容,用适当的汉语表达出来。西方的拼音文字和我国的方块汉字,在造字原则上有极大不同,几乎全部的化学术语和大部分化学元素的名称,在汉字里没有现成的名称,这可能是徐寿在译书中遇到的最大困难,为此徐寿花费了不少心血。对金、银、铜、铁、锡、硫、碳及养气(今译氧气)、轻气(今译氢气)、绿气(今译氯气)、淡气(今译氮气)等大家已较熟悉的元素,他沿用前制,根据它们的主要性质来命名。对于其它元素,徐寿巧妙地应用了取西文第一音节而造新字的原则来命名,例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法,后来被我国化学界接受,一直沿用至今。这是徐寿的一大贡献。
例如固体金属元素的命名,一律用“金”字旁,再配一个与该元素第一音节近似的汉字,创造了“锌(Zinc)”、“锰(Manganese)”、“镁(Magnesium)”等元素的中文名称。
b.1932年公布的《化学命名原则》中有这样的规定:
元素定名取字,应依一定系统,以便区别,而免混淆。所取之字,必须 便于书写,在可能范围内,应以 选用较少笔画,并避免三文并列之字为原则。所取之字须 便于读音。对已有的名称,可用者,尽量采用。旧名有两种以上的应根据上列原则选取。
这些规定总结了多年来命名的经验,非常的科学,而且切实可行,因此所制定的绝大部分元素名称一直沿用至今。
此外,《化学命名原则》中还作了一些具体的规定:
元素名称用一个字表示,在取字时与国际通用名称相应, 以谐音为主,会意其次。规定元素单质在普通情况下为气态者,偏旁从气;液态者从水;固态的金属元素从金;固态的非金属元素从石。
典型的谐音命名有如:氦、氩、锂、钾、砷、碲等。
而会意字就是取意造字,例如氢、氯、氧、氮等。
“氢”曾名为“轻气”,因为它是最轻的气体,改为单个字时,将轻字的偏旁去掉加气字头;“氯”曾名为“绿气”,因其单质状态是绿色的气体,故把绿字的偏旁去掉加气字头;“氮”出自“淡”,表示把空气中氧冲淡了,故把淡字的偏旁去掉加气字头;“溴”带水旁表示其单质为液态,溴单质有恶臭味,故将“臭”加水旁而会意。
怎么样,这些命名是不是非常合理且有意思呢?
c.元素中还有些名称是很特殊的,它们也是谐音字,例如钌(liao 三声,Ru)、钐(shan 一声,Sm)、钯(ba 三声,Pd)、钫(fang 一声,Fr)、铋(bi 四声,Bi)等,在古字中都可以找到,而且有自己的意义。
“钌”在古代指金饰器,“钐”指大铲,“钯”指箭簇,“钫”指量器,“铋”指矛柄。
但现在它们失去了原有的意义,作为元素用字存在与化学新字中。
2.有机化学物质名词的命名
a.和化学元素一样,提到有机化学名词的命名,就必须提到这样一个人,他叫虞和钦。在19世纪时,中文有机化学名词大部分是音译的,常常过于冗长,不仅很难说,记忆也很困难。在日本留学的虞和钦重新开始了中文有机化学名词系统的命名。
在1908年出版的《中国有机化学命名草》中, 他按照有机化合物的化学性质和结构来翻译,并搭配数字和官能基团来表示有机化合物的组成和结构,这些命名对于后来中文有机化学名词的发展产生深远的影响。
他没有造一个新的汉字,却能把重要的有机物用译义的方法予以命名,这是我国首次制定有机化合物的系统名称。
在19世纪50、60年代,中国引入了许多西方有机化学的观念和理论,因此更多的中文有机化学名词也被翻译过来。《化学初阶》(1870年)、《化学指南》(1873年)、《化学鉴原续篇》(1875年)这几本书的出版让西方知识在中国的传播达到一个巅峰,更多的中文有机化学名词也随之产生。自此之后,中文有机化学名词的翻译工作进入低潮。
甲午战争之后,虽然日本无机化学名词对于中文无机化学名词产生了很大的影响,但在有机化学名词方面,却没有带来同样的影响。这与日本有机化学名词的翻译原则是音译有很大的关系,而中国人更偏好意译的名词。在一片低迷中,虞和钦的《中国有机化学命名草》出现了。冥冥之中也改变了多年后我们这些理工科学生的命运:)
19世纪,翻译西方有机化学名词基本上有两种方法:
第一种是按照西文原意或者化合物的性质来翻译,比如:盐精(氯仿)、磺精(乙醚)、蔗糖和葡萄糖。代表人物是丁韪良和毕利干。
第二种便是音译,即以中文字来模仿西文的发音,例如:阿西多尼(丙酮)、由里阿(尿素)。代表人物是上文中提到的傅兰雅。
下面我来举几个例子让题主感受一下“好写好记”:
Hyoscyamine(莨菪碱)为“海哑司泻米尼”;
Methylethylamine(N-乙基甲基胺)为“迷以脱里以脱里阿美尼”;
Ethylmethylphenylamine(甲基乙基苄基原醇)为“以脱里迷以脱里非尼里阿美尼等以难矣”。
感觉如何?是不是开始觉得中文博大精深了~
b.下面我来讲讲虞和钦的命名法。
虞和钦的有机化学名词的命名,归纳起来有这样几个特色: 第一,他按照有机化合物的化学性质来翻译,例如:矫质(烷类)、赢质(烯类)、亚赢质(炔类)、醇精(醚类)、间质(醛类)、拟间质(酮类)。 第二,以一、二、三等数字来表示有机化合物的含炭数,如:一炭矫质(甲烷)、二炭赢质(乙烯)、三炭间质(丙酮)。 第三,以一个、二个、三个来表示拉丁字头“mono”、“di”、“tri”。第四,他将“ortho”、“meta”、“para”翻译为真性、假性和异性。以天干的“甲”、“乙”来对应希腊字母的“α”和“β”。
为了表示取代基的位置,虞和钦分别用了“易”和“化”这两个字来表示,这两者之间区别在于:当用“化”时,如四氯化碳,自“化”字左右两边之物质相合而成;
使用“易”字的地方,如三氯易一炭矫质(三氯甲烷),则自“易”字右边化合物中之一质或数质,同左边物质之一质或数质置易而成,故左边如增一质,右边物质减一质。
这句话有点难理解,打个比方。甲烷(分子式CH4),它里面的4个氢原子都可以被氯顺次置换,现在用一个氯取代一个氢,就称之为“氯易一炭矫质”。
虞和钦的化学背景我们在他的中文有机化学名词系统命名中能捕捉到一些蛛丝马迹,例如“化”、“左旋”、“右旋”等字的使用是受日本的影响,而“精”、“鹻(jian 三声)”的用法是受丁韪良和毕利干的影响。
c.根词用字:
①为了简化化合物的名称,中国化学家们给最常用的的化学集团创用了一些切音新字。如:“羟”表示“氢氧基”、“羰”表示“碳氧基”、“羧”表示“含氧酸基”。
②有机化学中采用会意法造字的类名。如:“烷”表示化合价完足之意,而“炔”表示化合价缺少之意。
③含氮化合物的类名,以月字旁表示,多为谐音。如:胺读暗(多谢 @三儿 指正)、脲读尿、肼读井。
④氮族元素的烃化物:磷、砷同属氮族,它们的氢化物中的氢原子被烃基取代而生成的化合物与胺类似,所以也从月旁。
⑤非金属有机四价根,有类似金属的性质故其名称以金旁表示。
⑥芳香环烃的母核特定名称所创新字均加草头,读谐音。
⑦杂环母核的特定名称,所创新字一般加口旁,读谐音。
⑧象形字。例如很多回答中提到的“甾”,四个环三个支链。
我还有很多想讲,但是好困啊,先去睡觉了~
有空我一定来补充。才疏学浅,欢迎指正,开放讨论。
这是以前研究化学命名时写的文章,现在拿出来修改补充了一些,参考资料如下:
《化学元素中文命名的由来》 张纶
徐寿 维基百科词条
《中国有机化学命名草》 虞和钦
《化学命名原则》
《中国化学史.近现代卷》 赵匡华
《中国化学教育史话》 郭保章
《化学定命说略》 郑贞文
《有机化合物中文名称中的化学介词:由来与演变》 何涓
补充内容:苯和芳香族化合物的命名:(主要讲苯的命名,芳香族的命名可以类推)
1.苯和芳香族化合物的命名历程
19世纪时,有机名词大多以音译名词出现,如苯(Benzene)的译名就为徧(bian 四声)西尼。
1908年,虞和钦的《中国有机化学命名草》出版后,绝大部分有机名词开始以意译名词被提出,如苯这时就被译为“轮质”。
1931年,(一个屠一个包耳旁,这个字不知道读音,有知道的给我说一声~这字念tu,二声,多谢 @穷人马二 科普~ )恂立为这些名词冠上了草部单字音译名词(除了苯),如艿(nai 三声)、荌(an 四声)与芠(wen 二声)。
1932年,南京举办的化学讨论会上采用了他的命名方法。
1933年,苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、萘、蒽、菲出现在《化学命名原则》中,成为官方标准有机名词。
2.苯的命名
a.苯的英文命名
上文提到,19世纪有机名词大多以音译名词出现,但是苯的英文命名在19世纪时尚未统一,这就导致了苯的中译名词差别很大。
有的化学教科书使用benzine,有的则用benzole。年间,德国化学家EIlhard MItscherlish把一份安息酸与三份石灰混合,蒸馏产生的液体称之为benzin。而另一个德国化学家Justus von Liebig却建议称之为benzol,他认为以“in”为字尾容易和strychnin(番木鳖碱,现为strychnine)及chinin(奎宁,现为quinine)等名词混淆,因此改为以“ol”作字尾。1892年,日内瓦化学命名会议确定为benzene,并沿用至今。
你们可以去搜一下benzole,现在德国还在使用,我们则把benzole翻译为粗苯了。
b.苯的中文译名
因此,按西文音译的苯名词有很大的差别。benzine的音译名词有“徧西尼”、“笨辛”、“本浸”。benzene译为“徧苏恩”、“扁浅”。benzole译为“徧苏里”、“笨坐”。值得注意的是,杜亚泉(近代著名科普出版家、翻译家)用一个音译字“安”来表示。1920年,科学名词审查会举行的第五次化学名词会议中,决定苯被翻译为“扁浅”。
1865年,德国化学家凯库列解开了令化学家困惑许久的谜题——苯的结构式,这个介于单键和双键之间的化学分子结构,就像一条咬住自己尾巴的蛇,形成一圈,因而他提出六角形苯的结构式。这种结构的特殊性为虞和钦及其后以中文意译名词为主的人带来了灵感,比如虞和钦就命名为“轮质”。几年之后,杜亚泉和郑贞文在他们合著的《有机化学》中将benzene翻译为“?”,火旁是为了与烷、烯、炔形成命名系统,而仑部则是来自于“轮”字。
这其后苯的命名又有了一系列的发展,但是都并非今日所用的“苯”,并且未冠以草字头。
直到1930年,(一个屠一个包耳旁,这个字又来了!)恂立提出将其命名为“崙”:
审查会定benzene为困,取六出之象,至为牵强。按此字其它草案,多从轮字脱出,似较直接,且易醒目,故今定作“崙”,因其属芳族也。
崙字冠上艹部,是因为芳字含有一个草头,于是他将芳香族化合物都冠上草头。 这是@兄才最初提出的疑问,现在问题好像变了。
再之后,《化学命名原则》中benzene称为“苯”,而并未沿用“崙”。因为崙是象形字,而其他芳香族化合物名词是音译的,这显然是矛盾冲突的,无法形成一套系统。故定为“苯”。
其实苯的译名还要结合有关它的结构的讨论,接下来我附一个苯的结构式比较和苯的命名比较,好奇译名由来的可以问我:)
&img src=&/2f158b4fa631bdafdd539d8_b.jpg& data-rawwidth=&548& data-rawheight=&116& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&548& data-original=&/2f158b4fa631bdafdd539d8_r.jpg&&
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补充内容:杂环化合物的命名:
1.虞和钦对杂环化合物的命名(1908年)
虞和钦采用的意译的方法,尽量用“浅近易解”的汉字来命名。对于杂环化合物的母核上仅含一个杂原子的有机物,他的命名方法是将碳原子和杂原子的名称及个数分别表现出来,再以“异轮质”结尾,通式为“若干炭一淡(养或硫)异轮质”。例如,吡咯(pyrrol)被译作四炭一淡异轮质、吲哚(indol)被译作八炭一淡异轮质、噻吩(thiophene)被译作四炭一硫异轮质等。这些名称主要传达出有机物的重要元素成分(如碳、氮、氧、硫等)及原子个数信息,其命名思想仍然停留在无机物命名的思想上。“异轮质”这个名词也只能笼统的提示它属于杂环化合物,至于杂环化合物中环的个数及每个环的不饱和成都如何都无法体现出来。而且这些名词实在过于冗长,作为杂环化合物中最基本最重要的有机物,中文名称太长,对于命名它们的衍生物是有诸多不便的。虞和钦对于唑类(azoles)的命名,通式是“若干淡易四炭(养或硫)异轮质”。西文名称中用a,a1,b,b1定位唑类中氮原子的位置,虞和钦将它们分别译为甲、呷、乙、(一个口一个乙,这个字念什么?)。例如:
&img src=&/0aaffa556e28bd09d5dbb0d_b.jpg& data-rawwidth=&78& data-rawheight=&54& class=&content_image& width=&78&&[Pyrro-(a)-monazole]名为甲·淡易四炭一淡异轮质。
[Pyrro-(a)-monazole]名为甲·淡易四炭一淡异轮质。
按照虞和钦对吡咯、吲哚的命名方式,他应将唑类命名为“若干炭若干淡(养或硫)异轮质”,但是因为要翻译西文原名中各个组成部分,所以虞和钦采用了不同的命名方式。这与他一一对译西文原名的整体风格是一致的。
2.杂环化合物的命名进程
1919年,陶烈在《有机物质命名法》中提出,既然“有机物与无机物无化学上之差异”,“而欧美之炭化合质学名尚无统一”,那么有机物的中文命名规则须与无机物相同。据此,他把吡啶命名为环式硝·炭化轻。特点是繁冗不简洁,也不准确。
1920年,恽福森编纂的《详注英汉化学辞汇》中“有机物之名辞,大抵遵虞铭新先生所定”,因此基本与虞和钦一致。
1922年,留法学生王祖榘、李书华、沈觐寅等1918年在法国成立的中国化学研究会拟定的《有机化学译名》草案也以“意译”为主。杂环化合物的名称统一以“环若干某体”结尾,“某”指代杂原子名称。例如,他们把吡咯命名为六结叁虧(亏的繁体字)环一氮体。特点仍是字数偏多,不够简洁。
郑贞文的命名要精简一些。1928年,日本水津嘉之一郎著、孔庆莱译的《有机化学》书后附录《有机化合物命名提要》摘录了郑贞文有机化学命名草案的一些要点。其中,有一条规则涉及杂环化合物的命名:“异(一个火一个瞏,求读音)属之母体(一个火一个瞏)中所含各原子之数以伍陸等数字表之。”例如噻吩译作一硫伍(一个火一个瞏)。
其间一些命名方法参见上文中表格。
我还要提到一个人,叫马君武(中国近代获得德国工学博士第一人、政治活动家、教育家)。马君武在《实用有机化学教科书》中拾起了单字音译法,他制定的部分化学杂环化合物的名称有:硫芬(噻吩)、比罗儿(吡咯)、比里酊(吡啶)等。将杂环化合物母核的西文名称中国的词尾用单字译音,作为该类物质及衍生物的类名,是马君武有机名词的一大特点。不过,需要指出的是,马君武的有机名词是在译书的过程中创作产生的,没有一贯的体系,前后也并不总是一致。
1932年颁布的《化学命名原则》规定:“从构成环核各元素之数,称为若干某若干某圜。碳以外如有二种元素时,从氧,硫,氮之顺序,而略碳字。但主要之母核,得特创两个从口旁之字,以为简名。”例如:含一个氧的五元环称为一氧二烯伍圜或呋喃,含一个氮的五元环称为一氮二烯伍圜或吡咯,含一个氮的六圆环称为一氮三烯陸圜或吡啶。也就是说,对于杂环化合物的命名,《化学命名原则》使用了两种方法:意译法和双字音法。
至此,杂环命名法已基本成型,吡啶、吡咯、呋喃等名称沿用至今。
作者:小粉红
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《核磁共振在有机化学中的应用》
核磁共振谱学-在有机化学中的应用
著 作 者: 王乃兴 编著
出 版 社: 化学工业出版社
书 店 价: ¥46.6 元
页数:296页
本书深入系统地论述了NM日谱学的几乎全部内容,作者主要参阅了近几年来国外这方面的诸多文献,对氢谱、碳谱、二维谱、蛋白质和核酸的NM日分析等问题作了深入的阐述。在1HNM日中,对氢谱涉及到的自旋—自旋耦合、核间奥氏效应(NOE效应)、分子立体结构和手性中心对相邻质子的作用等作了详细说明。对,3CNM日谱的去耦技术和在非去耦条件下的13C—1H耦合、13C—?3C耦合等问题作了概述。用一章的篇幅对2DNM日作了专门的论述。本书还对蛋白质、核酸生物大分子的核磁共振研究进展作了详细的介绍,并给出了大量参考文献。在书的最后附了大量谱图供大家参考,特别是对许多谱图作了表征。本书理论服务于实践,实用价值很大,是从事有机化学、药物化学、植物化学、生物化学、石油化学、化学工业、材料化学、生命科学等方面的科技人员和高等院校相关专业师生的一本很好的参考书和工具书,也可以作为NM日谱学的教科书使用。
有机化学是生物化学和药物化学等学科的基础。有机合成化学作为有机化学的核心,近年来发展很快。人们合成了各种药品、天然产物、香料、染料、添加剂、功能材料等丰富多彩的有机化合物,各种新物质不断被合成出来。有机合成化学家对合成策略的设计,对各步反应的理解和对机理的研究,艺术性地在原老的自然界周围编织着一个新的自然界。
支持有机合成化学家最有效的工具是什么?应该是核磁共振仪。核磁共振仪能够帮助我们“看清楚”肉眼看不见的微小的有机分子的精细结构。核磁共振(NMR)在有机化合物结构鉴定中起着极其重要的作用。当然,质谱、红外光谱、紫外光谱等对化合物的表征也并非不重要,但最终能说明精细结构问题的谱图还是NMR谱。作者在自己的专著《有机反应——多氮化物的反应及若干理论问题》中,多处用到NMR的结果,特别在第5?4节,专门论述了NMR谱与分子结构的问题。
有些学习有机化学的学生要联系赴美国深造,询问除了学校的知名度以外,怎么知道哪个大学的研究设施好呢?NMR仪器的分辨率是衡量其研究设施的重要参考之一,现在美国有的大学已经有900MHz的核磁共振仪。
核磁共振仪是一种进行有机化合物鉴定的有效工具,同时也是人们研究有机化学、探索反应机理、揭示生命奥妙和进行医学研究的有力工具。科学发展到今天这个时代,有志从事有机化学和相关学科研究的人应该精通核磁共振谱。
作者在多年的有机合成研究中,深切地体会到掌握核磁共振谱学和技术对工作的重要性。在美国的实验室,一个月下来自己做出的核磁共振谱图就有厚厚一摞。有的时候为了很快知道某种新方法是否有结果,对反应后较难纯制的体系也做一个氢谱,看看有没有信号,因此 NMR谱简直就成了“眼睛”。在国际投稿中,对有机合成方面的稿件,审稿人对Supportinginformation部分的NMR谱图都要仔细审阅。
普通的共振是指自然界一个普遍存在的现象,而在核磁共振谱学中,共振的意义则复杂得多。这里有外加磁场与核外电子产生的磁场之间的极有规律和极有价值的作用和变化。原子核固有的磁性,特别是在外加磁场的作用下,核外电子感生出来的磁作用,会产生复杂、精细而有规律的变化。核外电子云密度不同,感生出来的磁场大小不同,与外加磁场作用后会产生出不同的信号。谱学家关注的是核外电子感生出的磁场的大小;而化学家则特别关注核外电子的状况。如与一个手性中心相邻的α?碳原子(甚至β?碳原子)上的两个质子磁不等价,它们的化学位移不同,这是由于两个看似相同的氢原子,它们在空间上的立体环境受到邻近不对称微环境的影响,这两个质子上的电子云密度不再相同,不同的电子云密度感生出的磁场有大有小,对外加磁场产生不同的作用,最终表现在谱图上就产生不同的化学位移。即使是外消旋体系,也存在这个现象。氢谱如此,碳谱亦然。
对核磁共振理论的深入研究,是真正掌握核磁共振谱学的根本途径,这需要涉及大量的数理知识。考虑到不同读者的需要,特别是大量使用核磁共振谱的同仁是从应用出发的,所以本书突出了理论的应用性,尽可能在解谱上对大家有较多的帮助。
全书共8章。第1章绪论是全书的一个引子。
第2章介绍化学位移,是NMR的基础部分。
第3章论述了自旋?自旋耦合,是1HNMR的核心内容。
就核磁共振谱来说,1HNMR较为复杂,特别是1HNMR涉及的自旋?自旋耦合,能给出许多结构信息,这些信息可以从耦合常数J中得到。核间奥氏效应(NOE)是指两个质子在空间接近时,对一个质子做饱和照射,另一个质子的信号也会变化。NOESY谱是质子NOE信号二维谱,能揭示质子在空间接近时的关系,帮助把分子中的空间结构建立起来,是研究分子构型和构象的有效手段,在天然产物和复杂分子的结......
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有机电化学合成,俗称有机电解合成,是有机合成与电化学技术相结合的一门边缘科学,主要研究有机分子或催化媒质在电极/溶液界面,电荷相互传送,电能与化学能
&&& 有机电化学合成,俗称有机电解合成,是有机合成与电化学技术相结合的一门边缘科学,主要研究有机分子或催化媒质在&电极/溶液&界面,电荷相互传送,电能与化学能相互转化及旧键断裂、新键形成的规律。
&&& 对一个完整的有机电化学反应而言,有机电化学基本的研究对象应该是各类有机反应在电化学体系内的反应可能性和反应机理。鉴于化学反应的本质是反应物外层电子的运动,故任何一个氧化还原反应原则上都可以按照化学和电化学这两种实质上不同的反应机理进行反应。例如:
&&& A+B&[AB]&C+D&&& (1)
&&& A与B粒子通过相互碰撞可以形成一种活化配合物中间态[AB],然后转换成产物。
&&& 如果将上述反应按图5-11的装置进行反应,则阴极反应为:
&&& A+ e&[A]-&C&& & (2)
&&& 阳极反应:
&&& B - e&[B]+&D&&& (3)
&&& 电化学反应:
&&& A+B&C+D&&&&&&&& &(4)
&&& 从上述反应组合可见,似乎所有的氧化还原反应都可以通过电化学方法合成,但在实际操作过程中已经发现,某些有机反应的电极电位往往超过电化学体系中介质的电化学电位范围,致使这些反应难以用电化学方法合成。由此表明,有机反应在电化学体系中是有选择性的,必须符合有机电化学合成的基本条件才有可能在电化学体系中进行合成。
&&& 有机电化学合成的主要类型包括官能团的加成、取代、裂解、消除、偶合以及氧化和还原等反应。
图5-11&电化学合成电路示意图
B直流电源;A-阳极;C阴极
&&& 在有机电化学合成的实际体系中,对单个电极过程而言,通常由下列一些分部步骤串联而成。如图5-12所示。
图5-12 有机电极过程的反应途径
&&& 其反应途径为:①有机物反应粒子自溶液本体向电极表面传递,即液相传质;②有机物反应粒子在电极表面或电极表面附近的液层中进行转化,如吸附或化学变化;③&电极/溶液&界面上的电子传递、生成有机产物,即电化学步骤或电子转移;④有机反应产物在电极表面或表面附近的液层中进行转化,如表面上的脱附或化学变化;⑤有机反应产物自电极表面向本体溶液中传递。
&&& 电化学有机合成的优点为:①电极反应可在常温、常压下进行,较为安全;②不使用氧化还原试剂,不产生废弃物,无环境污染;③通过调节电位和电流,可方便地改变电极反应方向和速率。电化学有机合成的缺点是:消耗较多的电能,反应器结构复杂,电极活性不易维持。
&&& 影响电化学有机合成的因素:
&&& (1)电极要求&①电流分布尽量均匀;②具有良好的催化活性;③稳定性好;④导电性能优良;⑤具有一定的机械强度。
&&& (2)隔膜要求①电阻率低;②有效防止某些反应物的扩散渗透;③有足够的稳定性;④价廉、易加工、无污染。
&&& (3)介质要求①反应物的溶解度好;②较宽的可用电位范围;③适合于所需的反应要求,特别是介质与产物不应发生反应;④导电性良好,为此需要加入足够量的导电盐。
&&& (4)温度①提高温度对降低过电位、提高电流密度有益;②但过高会使某些副反应加速,同时有可能使产物分解。
(部分原创文章应编辑稿费需求,每篇需要收取2元的稿费,如需查看全文请联系客服索取,谢谢理解!在线客服:)
(责任编辑: 佚名 )
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