Erreakzioen kontrol zinetiko eta termodinamiko

Zinetikoki edo termodinamikoki kontrolatutako erreakzio kimikoak bereiztea garrantzitsua da A produktua azkarrago eratzen denean (zinetikoki kontrolatutako produktua) B produktua baino, A produktuaren aktibazio-energia txikiagoa delako B produktuarena baino, nahiz eta B produktua egonkorragoa den (termodinamikoki kontrolatutako produktua).

Erreakzioaren baldintzek, hala nola tenperaturak, presioak edo disolbatzaileak, eragina dute erreakzioaren zer ibilbideri mesede egin dakiokeen: dela zinetikoki kontrolatua, dela termodinamikoki kontrolatua. Ohartu hori bi ibilbideen aktibazio-energia desberdina bada bakarrik dela egia, ibilbide batek besteak baino aktibazio-energia txikiagoa duela hain justu.

Erreakzio kimiko espezifiko baterako erreakzioaren kontrol termodinamikoa eta erreakzioaren kontrol zinetikoa bereizteak zehazten du erreakzio-produktuen nahastearen azken konposizioa erreakzio-ibilbide horiek lehiatzen direnean, eta produktu desberdinetara eramaten du. Arestian aipatutako erreakzio-baldintzek eragina dute erreakzioaren selektibitatean, hau da, hartutako ibilbidean.

 Adibideak 

 Ziklopentadienoak furanoarekin erreakzionatzen du Diels-Alder erreakzio bati jarraituta. Bi isomero sor daitezke. Giro-tenperaturan, erreakzioaren kontrol zinetikoa gailendu egiten da, eta endo isomeroa (2) da erreakzioaren produktu nagusia, ez baita hain egonkorra. 81 C-an, eta erreakzio-denbora luze baten ondoren, oreka kimikoa irits daiteke, eta exo isomeroa (1) eratzen da, termodinamikoki egonkorragoa dena. Exo produktua egonkorragoa da, oztopo esteriko gutxiago baitu; endo produktua eratzea, berriz, trantsizio-egoeran orbitalak gainjartzeak laguntzen du.

alt=DielsAlderCyclopentadieneFuran|erdian

 Zetona asimetriko baten desprotonazioan, produktu zinetikoa α hidrogenoa kentzetik lortzen den enolatoa da eskuragarriena; produktu termodinamikoa, berriz, enolato ordezkatuena da.

alt=KINETIC3|erdian

 Adizio elektroizale baten bidez, hidrogeno bromuroak  1,3-butadienorarekin giro-tenperaturan erreakzionatzen duenean 1,4 aduktua eratzen da nagusiki, termodinamikoki egonkorragoa dena: 1-bromo-2-butenoa. Alabaoina erreakzio-tenperatura giro-tenperaturatik behera jaisteak 1,2 aduktua hobesten du, zinetikoa dena: 3-bromo-1-butenoa.

alt=KINETIC2|erdian

 Ezaugarriak 

 Erreakzio bakoitzean, eratutako lehen produktua da errazen sortzen dena. Ondorioz, a priori erreakzio bakoitza kontrol zinetikoaren pean hasten da. 
 Kontrol termodinamikorako ezinbesteko baldintza itzulgarritasuna da, edo produktuen arteko oreka ahalbidetzen duen mekanismo bat. Erreakzioak erreakzio termodinamikoaren kontrolpean gertatzen direla jotzen da, baldin eta kontrako erreakzioa nahiko azkarra bada eta oreka erreakzio-denboraren barruan ezartzen bada.
 Kontrol zinetikoaren kasuan, zuzeneko erreakzioa bizkorragoa da kontrako erreakzioa baino.
 Oro har, erreakzio-denbora txikiagoek kontrol zinetikoa bultzatzen dute, eta erreakzio-denbora luzeek, berriz, kontrol termodinamikoa.
 Erreakzio bat tenperatura jakin batean kontrol termodinamikoaren pean badago, kontrol termodinamikoaren pean ere egongo da tenperatura handiagoan erreakzio-denbora bererako.
 Era berean, erreakzio bat tenperatura jakin batean kontrol zinetikoaren pean badago, kontrol zinetikoaren pean egongo da edozein tenperatura txikiagotan, erreakzio-denbora bererako.

 Erreferentziak