基于酸碱理论的有机化学中应用研究

　　摘要：有机化学在生活中的应用很多, 它的理论内容不仅繁多, 还具有鲜明的学科性。在有机化学中, 酸碱理论反应拥有非常高的地位。在生活中到处可见化学的影子, 化学很重要, 我们有必要对它进行研究和分析。本文是专门研究和分析酸碱理论在有机化学中的应用, 希望给同行提供参考。

　　关键词：酸碱理论; 有机化学; 催化剂; 应用;

　　从某种程度上说, 无论是自由基反应, 还是协同反应, 都可以看成酸碱反应。除此之外, 还有部分的衍生反应也同样是酸碱反应的一种类型。它包括很多种类型的反应。由此可见, 酸碱理论在有机化学方面都有所体现, 同样在很多的理论中也适用于有机化学方面的生产, 这可以为有机生产方面起到重要依据。

　　1 酸碱理论的发展史

　　早在1884年的时候, 着名瑞典籍化学家S.Arrhenius根据电解质理论原理, 第一次系统的定义了酸和碱, 在那个年代里, 科学技术不是很发达, 但是, 在科学领域里, 往往有超乎意料的人才, 正是通过他们的不懈努力钻研, 为之后的酸碱电子理论奠定了基础。

　　1.1 Br nsted-Lowry酸碱理论

　　有一个名字叫布仑斯惕-劳里理论, 简称质子论。早在1923年, 由着名的布仑斯惕和劳里两个人提出, 他们两个人在酸碱理论领域的付出是值得肯定的。内容中提到只要能够提供出质子H+的物质大多数都是酸, 与此同时我们可以发现, 任何可以结合氢离子的都是碱。CL→H++Cl-酸碱氨气等与质子结合后均生成的氨根离子称为共轭酸[1]。质子酸的酸性强弱和质子的能力强弱有关, 与共轭碱的碱性也就有着直接的联系。

　　1.2 软硬酸碱原理

　　软硬酸碱原理所指的就是硬酸优先与硬碱结合, 软酸优先与软碱结合。那么, 这两个酸之间到底有什么样的联系呢?硬酸与硬碱, 或软酸与软碱能够形成稳定的化合物, 且反应速率大;硬酸与软碱, 或软酸与硬碱形成的化合物 (络合物) 比较不稳定, 且反应速率小;交界酸碱不论是硬还是软均能反应, 所形成的化合物 (络合物) 的稳定性差别不大, 且反应速率适中。这一原理是基于酸碱电子理论产生的, 是对酸碱电子理论更加深入的, 具体的研究分析[2]。同样这一理论在生活中也广泛应用。

　　2 酸碱理论在有机化学中的应用

　　2.1 在物理有机化学中的应用

　　在生活中, 我们可以用物理有机化学的方法解决一般的适用问题。这是一门学科, 可以用来研究有机化学为什么发生以及发生原理。掌握规律, 合成新的产物。

　　1) 研究反应活性中间体。早在20世纪60年代, 很多着名化学界科学家一起发现了超酸, 碳正离子的存在, 超酸在其中扮演着重要的作用, 也有利于今后碳正离子的研究。超酸甚至得到了很快的发展, 相应的在日常应用中越来越广泛。深受人们的关注。

　　2) 判断反应的方向、选择性和活性。在化学的学习中, 判断反应的方向是最基本的一件事情, 若在一个反应中存在两个或者两个以上的反应中心, 得到的主要产物则由进攻试剂的性质所决定的。反应方向和反应的机理有关, 所有的反应都朝着一定的方向进行, 得到的产物也是稳定的。

　　2.2 酸碱理论在取代反应中应用

　　酸碱理论在有机反应中的应用很广, 许多反应历程的、各类亲核反应的解释都包括在内。亲核试剂Nu-可以为带有负电荷的试剂, 通过电子理论, 我们很容易发现, 亲核试剂就是我们所熟悉的路易斯碱, 所以我们可以用路易斯理论来解释取代的原理[3]。

　　2.3 酸碱理论在有机催化中的应用

　　在生活中到处可见有机合成的产物, 同时可见有机合成在生活中扮演着重要的作用。但是, 有机催化剂在其中必不可少, 因为, 大家都知道, 催化剂的存在使得反应更加高效, 专一、绿色是催化剂的功能。有时候又由于催化剂的存在可以相应的减少一些副产物, 甚至是污染物, 使得反应更加的绿色、节能、环保。这是现代科技发展的一个目标[4]。

　　2.4 对双键加成反应的作用

　　在以前的化学学习中双键加成反应很常见, 催化加氢反应机理是附着在金属催化剂上的烯烃π键松弛, 与催化剂表面吸附的氢原子相结合, 使得双键断裂, 新键产生, 完成催化过程。因为这个为软酸软碱的结合, 所以避免反应过程中出现低价的磷、烯和碲等软碱物质副产品的存在。这样会影响催化剂的作用, 应该避免催化剂功能的丧失, 让反应顺利地进行下去。

　　3 结束语

　　俗话说得好, 生活离不开化学, 化学离不开有机, 有机离不开酸碱理论的建立。由此可见, 酸碱理论直接关系到我们的生活, 它与我们的生活息息相关。所以在某种意义上说, 科学的进步离不开化学的发展, 化学的发展带动了人们生活质量的提高。生活和化学之间相互依存, 相互影响, 共同进步。酸碱理论是一个相对的概念, 决不能单独的拿出来谈论, 需要和生活联系在一起。才能间接地反映出它的意义。让我们对它有了新的认识。

　　参考文献
　　[1]柏廷顿, 胡作玄.化学简史[M].桂林:广西师范大学出版社, 2003.
　　[2]杜灿屏, 梁文平, 刘鲁生, 等.“21世纪中国有机化学发展战略”研讨会纪要[J].化学进展, 2001 (4) :323-327.
　　[3]张永敏.物理有机化学[M].上海:上海科学技术出版社, 2001:71-72.