Interested Article - Продукт реакции

Продукты — это вещества, образующиеся в результате химических реакций . В ходе химической реакции реагенты превращаются в продукты после прохождения высокоэнергетического переходного состояния . Этот процесс приводит к поглощению реагентов. Это может быть самопроизвольная реакция или опосредованная катализаторами , снижающими энергию переходного состояния, и растворителями , создающими химическую среду, необходимую для протекания реакции. При представлении в химических уравнениях продукты обычно изображаются справа, даже в случае обратимых реакций . Свойства продуктов, такие как их энергия, помогают определить некоторые характеристики химической реакции, например, является ли реакция экзергонической или эндергонической . Кроме того, свойства продукта могут облегчить его экстракцию и очистку после химической реакции, особенно если продукт имеет другое состояние вещества, чем реагенты.

Самопроизвольная реакция

R\rightarrow P

Где R — реагент, а P — продукт.

Каталитическая реакция

R+C\rightarrow P+C

Где R — реагент, P — продукт, C — катализатор.

Большая часть химических исследований сосредоточена на синтезе и характеристике полезных продуктов, а также на обнаружении и удалении нежелательных продуктов. Химиков-синтетиков можно разделить на химиков-исследователей, которые разрабатывают новые химические вещества и методы синтеза химических веществ, а также на , которые расширяют химическое производство и делают его более безопасным, экологически устойчивым и более эффективным . Другие области включают , которые выделяют продукты, созданные живыми организмами, а затем характеризуют и изучают их.

Определение реакции

Продукты химической реакции влияют на несколько аспектов реакции. Если продукты имеют меньшую энергию, чем реагенты, то реакция будет выделять избыточную энергию, что делает её экзергонической реакцией . Такие реакции термодинамически благоприятны и имеют тенденцию протекать сами по себе. Однако если кинетика реакции достаточно высока, то реакция может протекать слишком медленно, чтобы ее можно было наблюдать, или даже не происходить вовсе. Это имеет место в случае превращения алмаза в графит с более низкой энергией при атмосферном давлении: в такой реакции алмаз считается метастабильным , и его превращение в графит не наблюдается .

Если продукты имеют более высокую химическую энергию, чем реагенты, то для проведения реакции потребуется энергия — такая реакция будет эндергонической. Кроме того, если продукт менее стабилен, чем реагент, то предположение Леффлера гласит, что переходное состояние будет больше похоже на продукт, чем на реагент . Иногда продукт будет достаточно значительно отличаться от реагента, чтобы его можно было легко очистить после реакции, например, когда продукт нерастворим и выпадает в осадок из раствора, в то время как реагенты остаются растворенными.

История

С середины девятнадцатого века химики все больше были озабочены синтезом химических продуктов . Дисциплины, сосредоточенные на выделении и характеристике продуктов, такие как химики , остаются важными для этой области, и сочетание их вкладов с химиками-синтетиками привело к большей части структуры, через которую химия понимается сегодня .

Большая часть синтетической химии связана с синтезом новых химических веществ, что происходит при разработке и создании новых лекарств, а также с открытием новых методов синтеза. Начиная с начала 2000-х годов, химия процессов начала формироваться как отдельная область синтетической химии, ориентированная на расширение химического синтеза до промышленного уровня, а также на поиск способов сделать эти процессы более эффективными, безопасными и экологически безопасными .

Биохимия

Превращение дисахарида лактозы (субстрата) в два моносахарида сахара (продукты) с помощью лактазы (фермента)

В биохимии ферменты действуют как биологические катализаторы превращения субстрата в продукт. Например, продуктами фермента лактазы являются галактоза и глюкоза , которые образуются из субстрата лактозы .

S+E\rightarrow P+E

Где S — субстрат, P — продукт, E — фермент.

Продуктовый промискуитет

Некоторые ферменты проявляют форму промискуитета , когда они превращают один субстрат в несколько разных продуктов. Это происходит, когда реакция протекает через переходное состояние с высокой энергией, которое можно разделить на множество различных химических продуктов .

Ингибирование продуктов

Некоторые ферменты ингибируются , продукт их реакции связывается с ферментом и снижает его активность. Это может иметь важное значение в регуляции метаболизма как формы отрицательной обратной связи , контролирующей метаболические пути . Ингибирование продукта также является важной темой в биотехнологии , так как преодоление этого эффекта может увеличить выход продукта.

См. также

Ссылки

McNaught, A. D. [product] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book" / A. D. McNaught, A. Wilkinson. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 2006. — ISBN 978-0-9678550-9-7 . — doi : .
McNaught, A. D. [chemical reaction equation] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") / A. D. McNaught, A. Wilkinson. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 2006. — ISBN 978-0-9678550-9-7 . — doi : .
↑ Henry, Celia M. . Chemical and Engineering News. из оригинала 9 мая 2019 . Дата обращения: 13 сентября 2014 .
McNaught, A. D. [diamond] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") / A. D. McNaught, A. Wilkinson. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 2006. — ISBN 978-0-9678550-9-7 . — doi : .
McNaught, A. D. [metastability] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") / A. D. McNaught, A. Wilkinson. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 2006. — ISBN 978-0-9678550-9-7 . — doi : .
McNaught, A. D. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")] / A. D. McNaught, A. Wilkinson. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 2006. — ISBN 978-0-9678550-9-7 . — doi : .
↑ Yeh, Brian J (2007). "Synthetic biology: lessons from the history of synthetic organic chemistry". Nature Chemical Biology . 3 (9): 521—525. doi : . PMID .
Cornish-Bowden, A (2 September 2013). "The origins of enzyme kinetics". FEBS Letters . 587 (17): 2725—30. doi : . PMID .
Yoshikuni, Y (20 April 2006). . Nature . 440 (7087): 1078—82. Bibcode : . doi : . PMID .
The prevalence and significance of the product inhibition of enzymes // Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology. — 1963. — Vol. 25. — P. 167–274. — ISBN 978-0-470-12270-9 . — doi : .
"Regulation of pyruvate dehydrogenase by insulin action". Prog. Clin. Biol. Res . 31 : 707—19. 1979. PMID .
"Integrated bioprocesses". Curr. Opin. Microbiol . 8 (3): 294—300. 2005. doi : . PMID .