Una reacción secundaria es una reacción química que ocurre al mismo tiempo que la reacción principal real, pero en menor medida. Conduce a la formación de subproductos , por lo que se reduce el rendimiento del producto principal: [1]
P 1 es el producto principal si k 1 > k 2 . El subproducto P 2 es generalmente indeseable y debe ser separado a partir del producto principal real (por lo general en un proceso costoso ).
En síntesis orgánica
B y C de las ecuaciones anteriores generalmente representan compuestos diferentes . Sin embargo, también podrían estar en diferentes posiciones en la misma molécula.
Una reacción secundaria también se conoce como reacción competitiva [2] [3] cuando diferentes compuestos (B, C) compiten por otro reactivo (A). Si la reacción secundaria ocurre con tanta frecuencia como la reacción principal, se habla de reacciones paralelas [4] (especialmente en la cinética, ver más abajo).
También puede haber relaciones más complicadas: el compuesto A podría reaccionar de manera reversible pero rápida a la sustancia B (con velocidad k 1 ) o irreversible pero lento (k 1 > k −1 >> k 2 ) a la sustancia C:
Suponiendo que la reacción a la sustancia C es irreversible, ya que es termodinámicamente muy estable. En este caso, B es la cinética y C es el producto termodinámico de la reacción (ver también aquí ). [5] [6] [7] Si la reacción se lleva a cabo a bajas temperaturas y se detiene al poco tiempo, se habla de control cinético, principalmente se formaría el producto cinético B. Cuando la reacción se lleva a cabo a altas temperaturas y durante mucho tiempo (en cuyo caso se dispone de la energía de activación necesaria para la reacción a C, que se forma progresivamente con el tiempo), se habla de control termodinámico; el producto termodinámico C se forma principalmente.
Condiciones para reacciones secundarias
En la síntesis orgánica, las temperaturas elevadas suelen dar lugar a más productos secundarios. Los productos secundarios suelen ser indeseables, por lo que se prefieren las temperaturas bajas ("condiciones suaves"). La relación entre reacciones en competencia puede verse influenciada por un cambio de temperatura porque sus energías de activación son diferentes en la mayoría de los casos. Las reacciones con alta energía de activación pueden acelerarse más con un aumento de temperatura que aquellas con baja energía de activación. Además, el estado de equilibrio depende de la temperatura. [8]
Las reacciones de detección pueden verse distorsionadas por reacciones secundarias.
Cinética
Las reacciones secundarias también se describen en la cinética de reacción , una rama de la química física . Las reacciones secundarias se entienden como reacciones complejas , ya que la reacción general (reacción principal + reacción secundaria) se compone de varias (al menos dos) reacciones elementales . [9] Otras reacciones complejas son reacciones competitivas, reacciones paralelas, reacciones consecutivas, reacciones en cadena, reacciones reversibles, etc. [10] [10] : 280–291
Si una reacción ocurre mucho más rápido que la otra (k 1 > k 2 ), (k 1 ) se llamará reacción principal, la otra (k 2 ) reacción secundaria. Si ambas reacciones tienen aproximadamente la misma velocidad (k 1 ≅ k 2 ) se habla de reacciones paralelas. [4]
Si las reacciones y son irreversiblemente (sin reacción inversa), entonces la relación de P 1 y P 2 corresponde a la reactividad relativa de B y C en comparación con A:
Ver también
Referencias
- ^ "reacción secundaria auf merriam-webster.com" . Consultado el 30 de agosto de 2015 .
- ^ "Konkurrenzreaktion auf chemgapedia.de" . Consultado el 30 de agosto de 2015 .
- ^ "Konkurrenzreaktion auf universal_lexikon.deacademic.com" . Consultado el 30 de agosto de 2015 .
- ^ a b "4. Kinetik und Katalyse" (PDF) . Consultado el 30 de agosto de 2015 .
- ^ "Kinetische und thermodynamische Kontrolle von chemischen Reaktionen auf Chemgapedia.de" . Consultado el 6 de diciembre de 2015 .
- ^ John Gilbert; Stephen Martin, Química orgánica experimental: un enfoque a miniescala y microescala (en alemán)
- ^ Robert G. Mortimer (2008), Química física (en alemán), Academic Press
- ^ Klaus Schwetlick (2009). Organikum: organisch-chemisches Grundpraktikum (en alemán) (23ª ed.). Weinheim: Wiley-VCH. pag. 156. ISBN 978-3-527-32292-3.
- ^ "Komplexe Reaktionen auf spektrum.de" . Consultado el 30 de agosto de 2015 .
- ^ Invierno, von Claus Czeslik, Heiko Seemann, Roland (2010). Basiswissen Physikalische Chemie (4., aktualisierte Aufl. Ed.). Wiesbaden: Vieweg + Teubner Verlag / GWV Fachverlage, Wiesbaden. ISBN 9783834893598.