2.11. Механизм реакции

Важно знать не только то, что происходит при химической реакции, но также и то, как происходит, т. е. знать не только факты, но и теорию.

Например, известно, что метан и хлор при освещении или нагревании реагируют с образованием хлористого метила и хлористого водорода. Как же молекула метана превращается в молекулу хлористого метила? Происходит ли это превращение в одну или несколько стадий, и, если так, то какие это стадии? Какова роль освещения или нагревания?

Ответ на подобные вопросы, т. е. детальное описание химической реакции по стадиям, называется механизмом. Это только гипотеза; она предлагается для объяснения фактов. С появлением большего числа фактов механизм должен объяснить и эти факты или же быть изменен так, чтобы их объяснить; иногда следует отбросить старый механизм и предложить новый.

Обычно трудно сказать, что механизм доказан. Однако если механизм удовлетворительно объясняет большое число фактов, если предсказания, сделанные на основе механизма, подтверждаются, если механизм находится в соответствии с механизмами других родственных реакций, то говорят, что механизм реакции установлен, и он становится частью теории органической химии.

Почему механизмы реакций представляют интерес? Как важная часть теории органической химии они помогают построить основу, на которую нанизываются получаемые факты. Понимание механизма помогает увидеть основу в сложном и беспорядочном множестве органических реакций. При этом становится очевидным, что многие реакции, явно не связанные между собой, протекают по аналогичным или одним и тем же механизмам; таким образом, многое из того, что известно для одной реакции, может быть применено для ряда других новых реакций.

Зная, как протекает реакция, можно изменять условия (не произвольно и ошибочно, а логично), чтобы увеличить выход необходимого продукта или даже для того, чтобы полностью изменить направление реакции и получить совершенно иной продукт. Чем лучше изучена и понята реакция, тем больше возможностей ее контролировать.