化学反应中的反应物和生成物是什么,生成物和反应物中一定不能同时存在有还原性和氧化性的物质吗?


碳、氮素代谢是作物栽培中生理生化研究的两个重要方面,而研究碳素代谢则需测定还原糖等。测定还原糖方法有氧化亚铜重要法、氰化盐及裴林容量法等,这些方法手续繁,时间长,且难满足微量分析要求。有以碘量法为基础的伊凡诺夫(H.H.ИBAHOB)微量法,但试样中如有其它还原性物及能与碘化合物质时,则结果很差。有还原糖经脱水成糠醛衍生物与蒽酮缩合产生蓝色的蒽酮比色法,除能与还原糖及双糖都作用以外,不同糖的反应生成物颜色也不同,还原糖在碳酸钠溶液中的焦糖化反应曾用于尿糖测定,但灵敏度低,微量测定难。

【摘要】:本文采用半经验分子轨道AM1和密度泛函B3LYP/6-31G~*方法研究了五种1,3,2-噁唑硼烷催化四种芳香酮(共六个体系)的不对称还原反应。在电子微观层次上揭示了该类不对称还原反应的微观过程,分析了催化剂及底物酮的结构与反应立体选择性的内在关联。利用立体控制步骤中生成R和S型对映体所需的活化能差值及R和S型过渡态的熵、焓等参数分析并定量计算了不对称还原反应最终产物的光学活性,结果与实验基本吻合,这对催化剂的分子设计工作具有重大意义。 论文首先采用AM1方法分别研究了两种(R)-1,3,2-噁唑硼烷催化苯基乙酮以及两种(S)-1,3,2-噁唑硼烷催化对氯苯基乙酮的不对称还原反应(共四个体系),重点考察了催化剂结构与反应立体选择性的关联。计算获得了反应各步的反应热以及立体控制步骤的反应活化能。结果表明,第一、三步为放热过程,第二、四步为吸热过程,且第四步吸热最多。根据立体控制步骤中生成R和S型对映体的活化能差值预测了不对称还原反应的立体选择性,理论分析产物的光学活性与实验结果相吻合。(R)-1,3,2-噁唑硼烷分子中4位的取代基为(CH_3)_3C(CH_2)_5的立体选择性明显好于4位取代基为(CH_3)_3C(CH_2)_2;(S)-1,3,2-噁唑硼烷分子中引入PhO基,催化剂的立体选择性明显改善。 其次用密度泛函(B3LYP/6-31G~*)方法研究了(S)-4-苄基-5,5-二苯基-1,3,2-噁唑硼烷催化(3-N-吗啉)-1-苯基-1-丙酮的不对称还原反应,获得了反应体系中反应物、生成物及各中间体的优化构型和电子结构参数,探讨了反应的微观过程。对硼烷和酮的反应坐标计算表明酮可以和硼烷自发反应,从而在理论上解释了该类不对称还原反应中需2mol的BH_3的实验事实,同时发现噁唑硼烷-烷氧基硼烷加成物中有一个稳定的B-O-B-N四元环结构。 最后用AM1方法研究了(S)-4-苄基-5,5-二苯基-1,3,2-噁唑硼烷催化还原α-和β-氨基酮的反应,重点考察了两个底物酮结构上的差异与反应立体选择性的关联。通过对反应立体控制步骤的反应坐标计算,得到了R和S型过渡态的优化构型及其熵和热焓 嗦哇翻烷催化前手性酮不对称还原反应立体选择性的理论研究中文提要 等热力学参数,由此定量计算了最终产物的理论。.。值,与实验值相吻合。计算表明 p一氨基酮立体选择性明显好于a一氨基酮的根本原因是立体控制步骤中R和S型过渡 态嫡的差异较大,即过渡态的嫡因子是该类不对称还原反应立体选择性的决定因素。

【学位授予单位】:苏州大学
【学位授予年份】:2004


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1、放热反应和吸热反应中的反应物和生成物哪个更稳定?怎么判断?是能量低的稳定吗?
2、金属性与非金属性 活泼性与稳定性 还原性与氧化性 如何判断 有何联系?
3、F CI Br I 这几种卤素的比较 (比较内容见问题2) 包括单质还有离子形式及氢化物.
答:1、吸热反应中反应物更稳定,因为吸热反应的宏观能量图中,反应物能量低于生成物能量,所以反应物稳定;放热反应中生成物更稳定,因为放热反应的宏观能量图中,反应物能量高于生成物能量,所以生成物能量低,生成物稳定.学上有个判断物质稳定的原则,能量越低越稳定.
2、金属性在高中阶段可以看成金属单质的还原性(注意金属单质只具有还原性哦),也就是金属单质的失电子能力,金属单质还原性(失电子能力)越强,金属性越强.非金属性可看做非金属单质的氧化性(非金属单质得电子的能力),非金属单质的氧化性(得电子能力)越强,非金属性越强.关于这个会在高一下学期必修2中学到.
3、F CI Br I 的单质可以用通式X2(2是下标)表示,他们的氧化性依次减弱,对应的阴离子的还原性依次增强,氢化物HX稳定性依次减弱.这是在必修2中的元素周期律的重点之一,楼楼不明白的可以继续问.

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