химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

знание механизмов каталитического окисления полифенолов необходимо для выработки методов торможения или предотвращения нежелательных процессов в реальных системах, которые в конечном итоге приводят к помутнению вин.

Все это свидетельствует о том, что процесс каталитического окисления полифенолов нуждается в детальном исследовании его кинетики и механизма.

Следует отметить, что кислород играет первостепенную роль в виноделии. Окислительно-восстановительные процессы, протекающие в винах, обусловлены поглощением воздуха, поступающего в вино во время технологических операций. Растворяясь в вине, в присутствии ионов переходных металлов и их комплексов, кислород активируется. В результате о.-в. превращений 02 в вине постепенно нарабатывается перекись водорода, которая ускоряет процесс окисления. Установлено, что если из вина удалить железо и медь, то потребление кислорода резко снижается. Однако оно вновь восстанавливается, если из вина удалить фенольные соединения и органические кислоты. Это обусловлено тем, что основная часть кислорода в винах расходуется на окисление фенольных соединений, главным образом катехинов, которые в дальнейшем конденсируются и выпадают в осадок (образуют помутнения). Таким образом, окислительно-восстановительные процессы в вине теснейшим образом связаны с фенольными соединениями. Кроме того, многочисленные данные свидетельствуют о том, что ионы тяжелых металлов являются активными катализаторами процессов полимеризации этих веществ.

В настоящее время в литературе имеются ряд работ, в которых дается более или менее качественная интерпретация

186

187

механизма окисления катехинов в винах. Обзор таких работ проведен в [407, 408]. Ниже дано краткое описание различных механизмов окисления полифенолов, приводимых в литературе.

Для превращения основных мономерных полифенолов в конденсированные дубильные вещества были предложены многие механизмы. Долгое время отдавалось предпочтение, главным образом, двум механизмам. Первый из них — катализируемая кислотами конденсация по Фрейндбергу [405, 406], второй — окислительная полимеризация по Хатвэю [409].

В лабораторных условиях можно обоими способами получить из полифенолов аморфные вещества, подобные конденсированным дубильным, поэтому оба механизма предусматривают реакции, которые играют роль в биогенезе конденсированных дубильных веществ.

Механизм кислотного катализа может быть принят лишь с оговорками, так как нельзя предполагать существования низких значений рН ни в живых, ни в отмерших растительных тканях. С другой стороны, необходимо учитывать, что превращение полифенолов в дубильные вещества, несомненно, протекает в природных условиях медленно и поэтому процессы конденсации могут происходить и при более высоких значениях рН.

Прежде чем перейти к детальному изложению окисления катехина остановимся на трех механизмах, которые предлагались до этого в литературе.

НОСН—?^-ОН. •СН,

Образовавшийся ион карбония реагирует на электрофильный фрагмент второй молекулы полифенола (атомы С-6 или С-8):

1. Механизм конденсации катехинов с разрывом пиранового кольца. При присоединении протона к кислороду пиранового цикла в результате активирующего влияния оксигруппы происходит размыкание пиранового кольца. Разрыв происходит между оксониевым кислородом и атомом С—2:

НОW

НО

он

\

,^сн2

+

СН

О

СН

СН,

_он

он

?но\сн/

После отщепления протона вновь образуется бензоидная система и конденсация может происходить дальше.

2. Механизм окислительной полимеризации катехинов без разрыва пиранового кольца. Наряду с кислотно-каталитической конденсацией катехинов, в работе [409] исследовано образование конденсирующих дубильных веществ путем ферментативного окисления. Там же параллельно исследовано окисление (+ )-катехина окисью серебра в фосфатном буферном растворе и ферментативное окисление действием различных полифенолоксидаз. Обоими способами были получены аморфные полимерные продукты с одинаковыми химическими и физическими характеристиками. Полимер, полученный ферментативным окислением катехина обладал дубильными свойствами и имел такой же спектр поглощения и аналитические данные, как очищенная фракция дубильных веществ, полученная из древесины и листьев. На основании полученный ферментативным окислением катехина, обладал дубильные вещества образуются ферментативным путем и регулируются окислением мономерных флавоновых производных. Исследования полимеризации флавонов манометрическим и спектрофотометрическим способами [407] привели к заключению, что первой ступенью окисления является образование о-хинона, за которой следует нуклеофильное 1,4—присоединение второй молекулы полиоксифенола к хинону и образующийся продукт вновь окисляется в хинон.

Наиболее вероятно, что полимеризация ( + )-катехина протекает с образованием связи «голова-хвост», что подтверждается изучением деградации окислительных полимеров катехина [410]. В случае же галлокатехинов, напротив, предполагается образование связи по типу «голова-голова

страница 77
< 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

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
смесь монтажно кладочная м 200
синие буквы volvo на руль
орматек райтон кедр 40х60
конек-горбунок

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.08.2017)