Page 37 - KP_no15full

Izotóp-hIstórIa

határozó
8. ábra lépésben
szakad fel,
tehát k >>
-1
k és a hidro-
2
génatom a hid-
rogénkötésen
belül ≈ 0.3 Å távol-
ságot tesz meg, tehát
az energiagát nagyon
keskeny. Ezt a mechaniz-
must más, az izotóp-
effektustól független
módszerek is igazol-
ták.
A kinetikus izotóp-effektus
módszere tehát értékes eszköz
szerves kémiai reakciók mecha-
nizmusának kutatásában.
Alkalmazásával makroszkópikus
mérésekből egyetlen kötésre kapunk
jelzést, mégpedig annak átalakulása
Hidrogén izotóp-effektus értelmezése a zéruspont energiák és alagút-szintek közben, azaz abban a pillanatnyi időszak-
különségeinek figyelembevételével ban, amely általában el van zárva a közvet-
9. ábra len észlelés lehetőségétől.
Simonyi Miklós
H
D
0
0
ΔE = E –E = ΔZPE + ΔE =(E –E ) +(E –E ) MTA Természettudományi
A D H t H D t t
Kutatóközpont
csökkenteni kezdi, s ezáltal maximális érté-
•
ken viszi át. az R gyök az O–H kötést oldalról támadja, a További olvASnivAlóK:
Indoklást igényel azonban, hogy miért H atom kilépése a két oxigén szomszéd közül Proc. Roy Soc. A 1934, 144, doi:
keskeny az energiagát a bemutatott gyökös olyan mértékű elmozdulással jár, ami meg- 10.1098/rspa.1934.0032
reakcióban: haladja a kémiai kötések hosszát (> 1 Å) R. P. Bell: Chem. Soc. Rev. 3, 513,
tehát széles energiagátnak felel meg. Ahhoz, 1974
hogy keskeny energiagáton történjen az O–H R. P. Bell: The Tunnel Effect in
kötés felszakadása, a hidrogénnek a hidro- Chemistry, Chapman, 1980
génkötésen belül kell mozognia. Ez akkor M. Simonyi, I. Mayer: J. Chem.
valósulhat meg, ha a reakció két lépéses Comm. Chem. Commun, 1975, 695
Mint azt az infravörös spektrumban lát- mechanizmus szerint játszódik le.(10 ábra) J. Kardos és mtsai: J. Chem. Soc.
tuk, a pirokatechin hidrogénkötésben lévő Első lépésben a gyök a karbonil szén- Perkin Trans. II, 1978, 405
O–H kötésének energiája kisebb (stabilitása atomján addicionál és a gyök a karbonil Simonyi M. Fitos I.: A Kémia Újabb
nagyobb) a szabad állapotú kötésénél. A oxigénatomjára kerül. Ez a köztitermék Eredményei, 1980, 11-129
kinetikus izotóp-effektus bizonyítja, hogy kétféle úton reagálhat: k sebességi állan- D O’Leary: Nature Chem.4, 236, 2012
-1
ebben a reakcióban az O–H kötés dóval visszaalakul, vagy k szerint tovább
2
sebességmeghatározó módon felszakad. Ha reagál. Az O–H kötés a 2-es sebesség-meg-
10. ábra

KémIaI panoráma 15. szám, 2016. évfolyam 1. szám 37