Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ИНГИБИ́ТОРЫ ХИМИ́ЧЕСКИХ РЕА́КЦИЙ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 11. Москва, 2008, стр. 185

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Е. Т. Денисов

ИНГИБИ́ТОРЫ ХИМИ́ЧЕСКИХ РЕА́К­ЦИЙ, ве­ще­ст­ва, в при­сут­ст­вии ко­то­рых ско­рость хи­мич. ре­ак­ции умень­ша­ет­ся или ре­ак­ция пре­кра­ща­ет­ся. Ин­ги­би­то­ры за­мед­ля­ют цеп­ные и ка­та­ли­тич. ре­ак­ции.

В цеп­ных ре­ак­ци­ях ин­ги­би­то­ры реа­ги­ру­ют с ве­ду­щи­ми цепь ак­тив­ны­ми про­ме­жу­точ­ны­ми час­ти­ца­ми (сво­бод­ны­ми ра­ди­ка­ла­ми, ато­ма­ми, об­ла­даю­щи­ми не­спа­рен­ным элек­тро­ном, и др.), сни­жа­ют их кон­цен­тра­цию и тор­мо­зят цеп­ной про­цесс. Так, при окис­ле­нии жид­ких уг­ле­во­до­ро­дов $\ce{(RH)}$ про­дол­же­ние це­пи про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те цик­лич. че­ре­до­ва­ния ре­ак­ций: $\ce{RH + ROO^{\bullet}→ROOH + R^{\bullet} \,и\, R^{\bullet}+ O_2→ROO^{\bullet}}$; И. х. р. окис­ле­ния (ан­ти­ок­си­дан­ты) об­ры­ва­ют це­пи взаи­мо­дей­ст­вуя со сво­бод­ны­ми пе­рок­сид­ны­ми ра­ди­ка­ла­ми $\ce{ROO^{\bullet}}$ (напр., ин­ги­би­ро­ва­ние фе­но­лом при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию ма­ло­ак­тив­но­го про­дук­та $n$-бен­зо­хи­но­на: $\ce{C_6H_5OH + ROO^{\bullet}→ ROOH + C_6H_5O^{\bullet}}$ и $\ce{C_6H_5O^{\bullet}+ ROO^{\bullet}→ROH + OC6_H_4O}$).

Ин­ги­би­то­ры цеп­ной ре­ак­ции ха­рак­те­ри­зу­ют­ся кон­стан­той ско­ро­сти их ре­ак­ции с ра­ди­ка­лом, ве­ду­щим цепь, и сте­хио­мет­рич. ко­эф. ин­ги­би­ро­ва­ния (в при­ве­дён­ном при­ме­ре ра­вен 2 – од­на мо­ле­ку­ла ин­ги­би­то­ра об­ры­ва­ет две це­пи). Су­ще­ст­ву­ют цеп­ные ре­ак­ции, в ко­то­рых ин­ги­би­то­ры об­ры­ва­ют це­пи мно­го­крат­но. Та­кой цик­лич. ме­ха­низм об­ры­ва це­пей реа­ли­зу­ет­ся при ис­поль­зо­ва­нии сте­ри­че­ски за­труд­нён­ных аро­ма­тич. ами­нов (напр., в ка­че­ст­ве све­то­ста­би­ли­за­то­ров по­ли­ме­ров). При вве­де­нии в окис­ляю­щий­ся суб­страт двух раз­ных ин­ги­би­то­ров час­то на­блю­да­ет­ся вза­им­ное уси­ле­ние тор­мо­зя­ще­го дей­ст­вия – си­нер­гизм (напр., при ста­би­ли­за­ции по­ли­ме­ров пу­тём со­вме­ст­но­го вве­де­ния фе­ноль­но­го и фос­фит­но­го ин­ги­би­то­ров).

Ин­ги­би­то­ры вы­со­ко­ак­тив­ны (вво­дят­ся в ма­лых ко­ли­че­ст­вах – 10–5–10–2% по мас­се) и спе­ци­фич­ны для ка­ж­дой груп­пы цеп­ных ре­ак­ций. Окис­ле­ние уг­ле­водо­ро­дов и жи­ров тор­мо­зят ор­га­нич. суль­фи­ды, ди­суль­фи­ды, фос­фи­ты (взаи­мо­дей­ст­ву­ют с про­ме­жу­точ­ны­ми про­дук­та­ми окис­ле­ния – гид­ро­пе­рок­си­да­ми, пре­пят­ст­вуя про­грес­си­рую­ще­му раз­ви­тию окис­лит. про­цес­са), а так­же фе­нолы, гид­ро­хи­но­ны, аро­ма­тич. ами­ны, тио­фе­но­лы (реа­ги­ру­ют с пе­рок­сид­ны­ми ра­ди­ка­ла­ми). Окис­лит. про­цес­сы в ор­га­низ­ме за­мед­ля­ют при­род­ные ан­ти­ок­си­дан­ты (ви­та­ми­ны $\ce{A,\, C,\, E}$, уби­хи­но­ны и др.). Ра­ди­каль­ную по­ли­ме­ри­за­цию ин­ги­би­ру­ют хи­но­ны, нит­ро­со­еди­не­ния, ста­биль­ные нит­ро­ксиль­ные ра­ди­ка­лы, реа­ги­рую­щие с ак­тив­ны­ми мак­ро­ра­ди­ка­лами. Ин­ги­би­то­ры по­ли­ме­ри­за­ции ис­поль­зу­ют­ся для ста­би­ли­за­ции мо­но­ме­ров и в тех­но­ло­гии про­из-ва по­ли­ме­ров для ре­гу­ли­ро­ва­ния сте­пе­ни пре­вра­ще­ния и раз­ветв­лён­но­сти по­ли­ме­ра. Окис­ле­ние во­до­ро­да тор­мо­зят ал­ке­ны и га­ло­ген­про­из­вод­ные уг­ле­во­до­ро­дов, взаи­мо­дей­ст­вую­щие с ато­ма­ми во­до­ро­да и та­ким об­ра­зом пре­дот­вра­щаю­щие раз­ветв­ле­ние це­пей.

Ин­ги­би­то­ры ка­та­ли­тич. ре­ак­ций де­зак­ти­ви­ру­ют ка­та­ли­за­то­ры: сор­би­ру­ют­ся на ак­тив­ных цен­трах ка­та­ли­за­то­ров ге­те­ро­ген­ных про­цес­сов или бло­ки­ру­ют ак­тив­ные цен­тры ка­та­ли­за­то­ров го­мо­ген­ных про­цес­сов. В фер­мен­та­тив­ных про­цес­сах реа­ли­зу­ют­ся разл. ме­ха­низ­мы ин­ги­би­ро­ва­ния: пря­мое кон­ку­рент­ное (мо­ле­ку­лы ин­ги­би­то­ра и суб­стра­та кон­ку­ри­ру­ют за при­сое­ди­не­ние к ак­тив­но­му цен­тру фер­мен­та), не­кон­ку­рент­ное (ин­ги­би­тор при­сое­ди­ня­ет­ся к ком­плек­су фер­мен­та с суб­стра­том с об­ра­зо­ва­ни­ем ка­та­ли­ти­че­ски не­ак­тив­ной фор­мы) и вне­кон­ку­рент­ное (ин­ги­би­тор об­ра­зу­ет с суб­стра­том ка­та­ли­ти­че­ски не­ак­тив­ный ком­плекс).

Лит.: Де­ни­сов Е. Т., Аза­тян ВВ. Ин­ги­би­ро­ва­ние цеп­ных про­цес­сов. Чер­но­го­лов­ка, 1997; Denisov E. T., Denisova TG. Handbook of an­tioxidants. Boca Raton, 2000; Denisov E. T., Afanas’ev IB. Oxidation and antioxidants in organic chemistry and biology. Boca Raton, 2005.

Вернуться к началу