![]() |
|
|
Биоорганическая химия ферментативного катализанауки. В настоящее время интенсивность исследований в области катализа необычайно высока, и можно не сомневаться, что в ближайшем будущем его закономерности будут раскрыты еще более полно. Очевидно, не вызовет возражений и то утверждение, что успехи в изучении катализа будут находить все более широкое использование при решении других проблем химии. Более ста лет назад Берцелиус указывал на существование некой «каталитической силы» [1], однако лишь в 1900 г. представление о катализе ионами гидроксония и гидроксида было поставлено на прочную теоретическую и экспериментальную основу [2, 3]. В 20—30-х годах нашего столетия благодаря появлению новых взглядов на природу кислот и оснований была создана теория общего кислотно-основного катализа [4]. В течение последнего десятилетия все более пристальное внимание исследователей привлекают биологические катализаторы химических реакций — ферменты [5]. Одновременно сформировались новые представления о катализе полифункциональными органическими молекулами и комплексами ионов металлов. Основное внимание в этой книге уделяется механизмам гомогенных каталитических реакций в растворе, однако дается также и краткое изложение основ гетерогенного катализа. В круг рассматриваемых проблем входит, например, определение движущих сил и путей протекания каталитических реакций. Кроме того, разработана система принципов, позволяющих объяснить механизмы всех рассматриваемых реакций, знание которой облегчит студенту изучение ферментативного катализа. 1.1. Определения В 1835 г. Берцелиус впервые использовал термин «катализатор» для обозначения «веществ, [которые] способны пробудить сродство, дремлющее при [данной] температуре, одним лишь своим присутствием, а не в силу своего собственного сродства» [1]. Он не мог определить природу «каталитической силы» и удовлетворился указанием на то, что она представляет собой особое проявление обычных электрохимических свойств вещества. В 1895 г. Оствальд /[2] определил катализаторы как «вещества, изменяющие скорость реакции, но не влияющие на ее энергетические характеристики». Позднее он дал еще одно определение, в котором указание на кинетический аспект каталитического процесса прозвучало в более явном виде: «Катализатор есть вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не входит в состав конечного продукта реакции» 13]. В каждом из этих качественных определений катализ связывается с такими понятиями, как скорость и стехиометрия, которые поддаются количественной оценке [6, 7]. Действительно, эти две очень важные характеристики химического превращения можно выразить математически. Простая пекатали-зируемая реакция протекает в соответствии с уравнением А >? продукты 0-0 Скорость некатализируемой реакции Кн определяется соотношением где А — реагирующее вещество, [А]—его концентрация, i — время, k — константа скорости реакции. Согласно приведенным выше определениям катализа, при протекании той же самой реакции в присутствии катализатора С последний входит как в правую, так и левую части уравнения реакции исходные вещества ~\- С >? продукты -f- С (1-3) Кроме того, поскольку катализатор увеличивает скорость реакции, выражение для скорости катализируемой реакции VKar должно включать концентрацию катализатора: ^ат = ^Г^ = ^ат[А][С] (1.4) где &кат — константа скорости катализируемой реакции*. Поскольку, согласно определению, катализатор не расходуется в реакции ([С] постоянна), для описания каталитического процесса можно ввести новую константу, в которую входят константа &кат и концентрация катализатора. На основании этих более количественных выражений, описывающих влияние катализатора на химическое превращение, можно сформулировать и более количественное определение катализатора: «Катализатором реакции (протекающей в гомогенной системе) называется вещество, концентрация которого входит в выражение для скорости в степени, превышающей стехиометрический коэффициент для этого вещества в уравнении реакции» [4]. Катализатор можно определить иначе как вещество, увеличивающее скорость приближения системы к любому состоянию, которое кинетически и термодинамически доступно в отсутствие данного вещества. В связи с этим возникает вопрос, может ли катализатор оказывать влияние на общее изменение свободной энергии, характеризующее процесс превращения исходных веществ в продукты реакции. Ответ на этот вопрос является отрицательным. Однако такое определение катализа было бы чересчур прямолинейным. Вообще говоря, внесение конечного количества катализатора приведет к изменению свободной энергии на конечную величину. Поэтому правильнее было бы сказать, что в присутствии катализатора приращение стандартной свободной энергии реакции может измениться лишь на незначительную долю своей первоначальной величины [8], Согласно уравнению (1.3), катализатор может быть эффективным и в том случае, когда его концентрация намного ниже концентрации исходных веществ (реагентов). Это свойство является следствием того факта, что катализатор не рас |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 |
Скачать книгу "Биоорганическая химия ферментативного катализа" (2.87Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|