Активированный комплекс против переходного состояния | Комплекс перехода против комплекса активации
Когда один или несколько реагентов превращаются в продукты, они могут претерпевать различные модификации и энергетические изменения. Химические связи в реагентах разрываются, и формируются новые связи с образованием продуктов, полностью отличных от реагентов. Эта химическая модификация известна как химические реакции. Существует множество переменных, контролирующих реакции. Чтобы произошла реакция, должна быть необходимая энергия. Молекулы реагентов в ходе реакции претерпевают изменения, принимая различные атомные конфигурации. Активированный комплекс и переходное состояние - это две терминологии, используемые для идентификации этих промежуточных комплексов, и в большинстве случаев эти два термина используются взаимозаменяемо.
Что такое Активированный комплекс?
Молекула должна быть активирована, прежде чем она сможет вступить в реакцию. Молекулы обычно не обладают большой энергией, лишь изредка некоторые молекулы находятся в энергетическом состоянии, позволяющем вступать в реакции. Там, где есть два реагента, чтобы произошла реакция, реагенты должны столкнуться друг с другом в правильной ориентации. Хотя реагенты просто сталкиваются друг с другом, большинство столкновений не приводит к реакции. Эти наблюдения натолкнули на мысль о наличии энергетического барьера для реакций. Реагенты с более высокими энергетическими состояниями в реакционной смеси можно рассматривать как активированные комплексы. Не все активированные комплексы могут перейти в продукты, они могут вернуться в реагенты, если им не хватит энергии.
Что такое переходное состояние?
Переходное состояние считается состоянием, в котором реагирующая молекула напряжена, искажена или имеет неблагоприятную электронную конфигурацию. Молекула должна пройти через это высокоэнергетическое переходное состояние, прежде чем произойдет реакция. Энергетическая щель известна как энергия активации. Это самый высокий энергетический барьер для протекания реакции. Если активация реакции слишком высока, только небольшая часть молекул будет иметь достаточную энергию для ее преодоления, поэтому ожидаемая концентрация продуктов не будет достигнута. Атомное расположение всех молекул в реакции, обладающей энергией активации, называется переходным комплексом. Переходный комплекс имеет компоненты с частично разорванными связями и частично образовавшимися новыми связями. Следовательно, он имеет частичные отрицательные и положительные заряды. Переходное состояние показано двойным крестиком (‡). Если энергию переходного состояния реакции можно снизить, то реакция должна протекать намного быстрее и для ее протекания потребуется низкая энергия. Для экзотермической реакции ниже показана энергетическая кривая.
Важно знать структуры переходного состояния, особенно при разработке препаратов для ингибирования ферментов.
В чем разница между активированным комплексом и переходным состоянием?
• Переходное состояние – это расположение атомов с наибольшей энергией, когда реагенты превращаются в продукты. Активированные комплексы - это все другие конфигурации пути реакции, которые имеют более высокую энергию, чем нормальные молекулы.
• Существует высокая вероятность перехода комплекса переходного состояния в продукты. Однако активационные комплексы могут вернуться к образованию реагентов, а не к продуктам.
