Промышленность

Для того чтобы найти связь между константами kH (kOH) и Ка, надо иметь некоторое представление о химических превращениях исходного вещества и выяснить, по какой именно функциональной группе идет протежирование (или отщепление протона). Обычно при этом прибегают к гипотезам относительно схемы реакции, составляют уравнение для скорости реакции в функции концентрации всех участников процесса и затем сравнивают следствия, вытекающие из этого «пробного» уравнения, с данными эксперимента (например, с экспериментально найденной зависимостью константы скорости от концентрации катализирующей кислоты или основания). Вот и все. Если следствия из предполагаемой схемы согласуются с экспериментом, значит, мы правильно понимаем ход реакции в условиях кислотно-основного катализа.

Действительность, конечно, намного сложнее, и обычно хорошие результаты получаются только для самых простых реакций, не осложненных никакими побочными процессами. К таким реакциям можно отнести, например, гидролиз сахарозы и мутаротацию моносахаридов. Не случайно именно на примере этих реакций была отработана тактика изучения явлений гомогенного катализа и установления количественных закономерностей химических процессов, протекающих в жидкой фазе. Но как мало таких реакций. Особенно среди углеводов.

Под действием кислот, а еще лучше оснований моносахариды испытывают не только мутаротацию (и гидролиз О-гликозидной связи, если она имеется), но и эпимеризацию – изомерные превращения, затрагивающие второй углеродный атом углеводной цепи. Эта реакция носит в литературе название «реакция Лобри де Брюина – Ван-Эккенштёйна». При этом происходит превращение одного моносахарида в другой, отличающийся от исходного состоянием второго углеродного атома. Например, при выдерживании D-глюкозы в щелочной среде образуются D-манноза (25) и D-фруктоза (26). Более длительное выдерживание Сахаров в щелочах приводит к более глубокому (так называемому ретроальдолыюму) распаду углеводной цепи. При этом гексоза (1) распадается на глицериновый альдегид (27) и диоксиацетон (28):