重要な概念
* 収量: 可能な理論的最大量と比較して得られた製品の量。
* 選択性: 反応が他の可能な製品よりも望ましい製品の形成を支持する程度(サイド反応)。
* 変換: 製品に変換される反応物の割合。
* ターンオーバー番号(トン): 触媒では、触媒のモルごとに形成される生成物のモル数。
* ターンオーバー周波数(TOF): 触媒のモルあたりの製品形成速度。
反応効率を評価する方法
1。収量:
* 理論収量を計算: 反応の化学量論と使用される制限試薬の量に基づいて形成できる製品の最大量を決定します。
* 実際の収量を決定: 孤立した製品の質量または体積を測定します。
* 収量率:を計算します (実際の収量 /理論収量)x 100%
2。選択性:
* 反応混合物を分析します: すべての製品と反応物を識別および定量化するために、クロマトグラフィー(GC、HPLC、TLC)や分光法(NMR、IR)などの技術を使用します。
* 選択性を計算します: Ratio of the desired product to the sum of all other products.
3。変換:
* 反応物濃度を分析: 分析技術(分光法、滴定など)を使用して、反応物の初期および最終濃度を測定します。
* 変換の計算: [(初期濃度 - 最終濃度) /初期濃度] x 100%
4。売上高番号(トン):
* 触媒反応に関連する: 使用される触媒のモルによって形成された製品のモルを分割します。
5。売上高周波数(TOF):
* 触媒反応についても: 反応時間でトンを分割します。
反応効率に影響する要因
* 反応条件: 温度、圧力、溶媒、触媒、攪拌など。
* 反応物の純度: 不純物は反応を妨げる可能性があります。
* 反応化学量論: 反応物の相対的な量は収量に影響します。
* 副反応: 反応物を消費し、望ましい製品の収量を減らす不要な反応。
例:
新薬分子を合成しているとしましょう。 10グラムの出発材料から始めて、理論的には15グラムの薬を入手する必要があります。反応を行い、製品を分離した後、12グラムの薬を入手します。
* 収量: (12グラム / 15グラム)x 100%=80%
* 選択性: クロマトグラフィーを使用して反応混合物を分析し、この薬が形成されている唯一の製品であることがわかります。選択性は100%です。
* 変換: 出発材料の8グラムが残っていると判断します。変換=[(10グラム-8グラム) / 10グラム] x 100%=20%。
結論
実験室の反応の効率を測定するには、収量、選択性、変換を評価する必要があります(および触媒プロセスである場合は、潜在的にton/tof)。これは、反応がどれだけうまく機能しているかについての包括的な写真を提供します。