浅谈有机化学中的热力学控制和动力学控制问题省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

浅谈有机化学中热力学控制与动力学控制问题第1页 在有机化学反应中，竞争反应非常普遍，而在实际生产中，往往又需要竞争反应中某一反应为主要，也就是是某一产物为优势产物。普通情况下，能够选择一定条件控制某一反应为主要反应，如选择不一样温度、溶剂、催化剂等，这些条件选择都是促使某一反应到达热力学控制或动力学控制。那么在竞争反应里什么情况是热力学控制，什么情况又是动力学控制，怎样提升某一反应热力学控制或者动力学控制。下面就此问题进行探讨。第2页1 热力学控制与动力学控制定义依据相关资料，一个反应物在同一条件下，向多个产物方向转化生成不一样产物平行反应，假如反应还未达成平衡前就分离产物，利用各种产物生成速率差异来控制产物分布称动力学控制反应。其主要产物称动力学控制产物。假如让反应体系达成平衡后再分离产物，利用各种产物热稳定性差异来控制产物分布称热力学控制反应其主要产物称热力学控制产物。第3页2 热力学控制与动力学控制特点当动力学控制产物，分离产物时，反应体系离平衡态距离尚远，反应中过渡态或中间体以反应速率快，较易形成为主。形成这种过渡态或中间体活化能较低，反应含有较小反应热，所以产物主要以在热力学上不稳定动力学控制产物为主。当热力学控制产物，分离产物时，此时反应体系以到达平衡状态，反应物、中间体、产物之间在宏观上已不再相互转化，这时反应中过渡态或中间体以及产物以在热力学上稳定物质为主。第4页形成这种过渡态或中间体活化能较高，反应含有较大反应热，所以产物主要以在热力学上稳定热力学控制产物为主。第5页tEABC第6页3 反应条件对控制原因影响动力学控制和热力学控制关键是分离产物时，反应体系离平衡位置有多远，普通来说，能够经过控制温度、反应时间、催化剂、溶剂等反应条件来影响到达平衡时间与分离产物前反应进行时间相对关系，从而改变分离产物时体系所处位置，造成反应受不一样原因控制。第7页（1）控制温度。普通高温有利于活化能较大反应，而且能够缩短到达平衡时间，有利于热力学控制,且生成产物较稳定。低温有利于活化能较小反应，延长到达平衡时间，有利于动力学控制，生成产物不稳定。第8页比如：96 96 4 460606565165 165 1616 8484第9页（2）控制反应时间。因为热力学控制反应普通反应速率较慢，动力学控制反应普通反应速率较快，所以能够经过缩短或延长反应时间来控制产物。比如：几秒钟几小时第10页（3）经过催化剂来控制产物。经过选择适当催化剂来控制反应抵达平衡时间，进而控制产物。比如：FeCl3过量AlCl3(80)(66)第11页（4）经过溶剂选择控制产物。比如：（28）（72）（94）（6）非质子溶剂质子溶剂第12页1.1.解释下面反应在不一样反应温度下生成内型产物和解释下面反应在不一样反应温度下生成内型产物和外型产物可能原因。外型产物可能原因。endoendo加成加成（内型加成）（内型加成）exoexo加成加成(外型加成）外型加成）第13页解析：因为次级轨道相互作用，使内型产物成解析：因为次级轨道相互作用，使内型产物成为动力学控制反应产物，生成速度快，低温时为动力学控制反应产物，生成速度快，低温时轻易生成内型加成产物；而温度较高时，因为轻易生成内型加成产物；而温度较高时，因为外型加成产物空间位阻较小，轻易生成热力学外型加成产物空间位阻较小，轻易生成热力学稳定外型加成产物。该反应为可逆反应，内型稳定外型加成产物。该反应为可逆反应，内型产物加热至较高温度时，可转化为热力学稳定产物加热至较高温度时，可转化为热力学稳定外型产物。外型产物。第14页2.2.完成以下反应，写出主要产物：完成以下反应，写出主要产物：第15页H+OH-第16页请老师同学批评指正！第17页