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有机反应生成固体碱的焓变和自由能变如何计算?

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发布时间: 2021-3-15 11:48

正文摘要:

本帖最后由 yaoyuan0711 于 2021-3-16 14:54 编辑 各位老师好!我想利用Gaussian计算这个反应(反应转化率只有10%)的焓变和自由能变, 1.不知道生成的NaOH这个物质的焓变怎么处理,气相能量+升华焓?它也可能 ...

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yaoyuan0711 发表于 Post on 2021-3-19 09:46:39
wzkchem5 发表于 2021-3-16 21:33
如果反应转化率只有10%,那么不饱和酮产物和乙醇都应该按丙酮溶液处理,仍然用SMD,溶剂统一选丙酮就行了 ...

好的,非常感谢您!
wzkchem5 发表于 Post on 2021-3-16 21:33:43
本帖最后由 wzkchem5 于 2021-3-17 01:20 编辑
yaoyuan0711 发表于 2021-3-16 14:43
耽误您时间了,抱歉是我反应式写错了,应该是乙醇,不是乙酸。我修改一下

如果反应转化率只有10%,那么不饱和酮产物和乙醇都应该按丙酮溶液处理,仍然用SMD,溶剂统一选丙酮就行了。不需要知道产物的SMD参数。
固体乙醇钠和固体NaOH的处理比较麻烦,建议用实验的标准生成焓和标准生成Gibbs自由能算出CH3CH2ONa(s) + H2O(g) -> CH3CH2OH(g) + NaOH(s)的焓变和自由能变,然后就能通过热力学循环来算出你的反应的焓变和自由能变了。但是前提是你得确认乙醇钠确实不溶于丙酮(NaOH不溶于丙酮可能没太大问题)。

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yaoyuan0711 发表于 Post on 2021-3-16 14:43:48
Accelerator 发表于 2021-3-16 14:32
既然看过基础有机化学,怎会不知道aldol中碱是催化剂,甚至会产生“比较两个反应的总能量”的念头?你若 ...

耽误您时间了,抱歉是我反应式写错了,应该是乙醇,不是乙酸。我修改一下
Accelerator 发表于 Post on 2021-3-16 14:32:52
本帖最后由 Accelerator 于 2021-3-16 14:37 编辑
yaoyuan0711 发表于 2021-3-16 14:22
谢谢指导!实际上这个反应是丙酮脱水缩合生成4-甲基-3-戊烯-2-酮(不应该叫酮烯)。本身产率很低,加了乙 ...

既然看过基础有机化学,怎会不知道aldol中碱是催化剂,甚至会产生“比较两个反应的总能量”的念头?你若是认为是质子交换拉平衡,难道NaOEt是当量的吗?另外你在反应式里标注的是NaOAc,不知道怎么变成NaOEt的。
yaoyuan0711 发表于 Post on 2021-3-16 14:22:48
Accelerator 发表于 2021-3-16 11:45
凡是有基本的化学常识就不会写出这样的方程式,更不会想要对此进行计算研究
很明显NaOAc是个一般碱催化剂
...

谢谢指导!实际上这个反应是丙酮脱水缩合生成4-甲基-3-戊烯-2-酮(不应该叫酮烯)。本身产率很低,加了乙醇钠后会提高产率。我计算的是两个反应的总反应能量。
我查了书籍和资料,乙醇和氢氧化钠确实会反应生成乙醇钠,但是需要高温除水的条件(工业上以此来制备乙醇钠);乙醇pKa约等于17,酸性比水弱;此外乙醇钠的碱性要强于氢氧化钠,乙醇钠本身容易与水反应生成乙醇和氢氧化钠。不知道哪里有误,还请您赐教。
参考书籍:邢其毅《基础有机化学》第四版第七章
Accelerator 发表于 Post on 2021-3-16 11:45:30
凡是有基本的化学常识就不会写出这样的方程式,更不会想要对此进行计算研究
很明显NaOAc是个一般碱催化剂
EtOH怎么会和NaOH不反应,EtOH和H2O的pKa分别是多少?
反应产物不叫烯酮,烯酮是形如R2CCO的化合物。

计算化学是化学的一个分支,在从事任何计算化学研究之前应该先把化学的基本知识学好
yaoyuan0711 发表于 Post on 2021-3-16 08:22:18
本帖最后由 yaoyuan0711 于 2021-3-16 08:29 编辑
wzkchem5 发表于 2021-3-15 19:12
这个反应本身就有问题,CH3COOH(l)和NaOH(s)怎么可能共存?
估计是画这个反应的人为了解释CH3COONa可以加 ...

确实是这样认为的,您的意思是CH3COONa只是催化剂,不是反应物?另外乙醇跟氢氧化钠不是不反应吗?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-3-15 19:12:19
这个反应本身就有问题,CH3COOH(l)和NaOH(s)怎么可能共存?
估计是画这个反应的人为了解释CH3COONa可以加速这个缩合反应,强行认为是因为CH3COONa水解导致的。实际很可能只是形成结晶水而已

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