Архив рубрики «Нефть»
Конденсация формальдегида с образованием простых сахаров
18.02.2010 | 
Автор: Обратимся теперь к реакции Бутлерова – конденсации формальдегида с образованием простых сахаров. Некоторое представление о механизме развивающихся при этом процессов могут дать символические схемы 1 и 2, о которых мы говорили в начале брошюры. Элементарным актом этих реакций является образование углерод-углеродной связи между молекулой формальдегида и карбонильной группой полиоксиальдегида. Для осуществления этого акта необходимы щелочные среды, в которых происходит формирование карбанионов. Наиболее активны в качестве катализаторов гидроокиси щелочно-земельных элементов, и особенно гидроокись кальция. За сто с лишним лет, прошедших со времени открытия этой реакции, было перепробовано огромное число разнообразных агентов в попытках подобрать наиболее активный и избирательно действующий катализатор. Однако исследования в этом направлении пока не привели к решению основной проблемы – направленному синтезу моносахаридов заданной структуры.
Наращивание звеньев Н-С-ОН – стереохимически неуправляемый акт, и в результате в реакционной среде спонтанно развивается сеть параллельных реакций. Проблема стереоизбирательного катализа как раз и состоит в том, чтобы ускорить только одну из этих реакций, что позволит быстро выводить продукт из зоны реакций и предотвратить его дальнейшие химические превращения. Это очень важно, потому что в щелочных средах могут происходить таутомерные превращения Сахаров и их ретроальдольный распад с последующим участием продуктов распада в реакциях альдолькой конденсации. Реакция должна протекать при низких температурах, потому что при повышении температуры начинают развиваться процессы, связанные с образованием муравьиной кислоты и метанола. Ко всему этому надо добавить, что реакция Бутлерова – процесс автокаталитический.
Рубрика: 
Протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием
Как же все-таки быть с энергией Солнца, которой очень много на Земле? Наивно было бы полагать, что читатель не знает и не догадывается, как и с помощью каких технических средств можно освоить эту форму энергии. В научно-популярной литературе описаны десятки проектов. Можно, например, поступить так: где-нибудь в жаркой пустыне разместить фотоэлементы и с полученных «энергетических полей» собирать электрический «урожай».
Органическая масса нашей планеты
Здесь мы говорили о веществах, начало «общения» человека с которыми относилось к тем далеким временам, которые принято называть незапамятными. Это – краткий рассказ об углеводах, об их химическом строении и об их свойствах, о роли углеводов в природе и в нашей жизни, в ее настоящем и будущем.
Роль популяризаторов
В свете вышесказанного нам кажется, что мы выполнили роль популяризаторов этой интереснейшей области знаний. Об углеводах – этих нетривиальных объектах органической и биоорганической химии – нам бы хотелось сказать в заключение что-то возвышенное и поэтичное. Но мы не поэты, а поэты не написали о них ни строчки, ни плохой, ни хорошей. Пожалуй, у Ф. И. Тютчева есть все же нечто… но так завуалировано, что не сразу догадаешься, о чем идет речь:
Ветреная Геба,
Источники углеводов
Общая масса «живого вещества» на Земле (растительного, животного, бактериального) – 2500 миллиардов тонн, а ежегодное воспроизводство его за счет энергии Солнца, углекислого газа и воды составляет величину порядка 400 миллиардов тонн. В этих 400 миллиардах тонн запасается 5-Ю21 калорий энергии. Одна четверть от ежегодного производства растительного и животного вещества приходится на целлюлозу, крахмал и другие углеводы растительной ткани. Универсальным источником углерода, непрерывно и в огромных масштабах вовлекаемого в кругооборот жизни на Земле, является атмосферный углекислый газ.
В растительном мире самый распространенный полисахарид – целлюлоза. Она входит в состав клеточных стенок всех высших растений и выполняет функции конструкционкого материала, обеспечивающего высокую механическую прочность и эластичность растительной ткани. Макромолекулы целлюлозы состоят из D-глюкопиранозных звеньев, соединенных друг с другом Р-(1-4)-0- гликозидными связями (7). Полный гидролиз целлюлозы приводит к чистой D-глюкозе. Если учесть то обстоятельство, что ежегодно на Земле за счет фотосинтеза образуется около 100 миллиардов тонн целлюлозы (цифра, конечно, приблизительная), можно смело утверждать, что среди всех органических соединений самое распространенное вещество – глюкоза. Еще в 1819 году француз Анри Браконно получил глюкозу действием разбавленной минеральной кислоты на древесные опилки и тем самым открыл практически неисчерпаемый источник этого ценного вещества.