ในปฏิกิริยาเคมีอันสลับซับซ้อน ไม่ใช่ผู้เข้าร่วมทุกคนจะมองเห็นได้ตั้งแต่ต้นจนจบ "ตัวกลางปฏิกิริยา" ที่หายวับไป - เช่นเดียวกับตัวละครในระยะเปลี่ยนผ่าน - อาจไม่ปรากฏในสมการปฏิกิริยาขั้นสุดท้าย แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดวิถีการเกิดปฏิกิริยา บทความนี้จะสำรวจตัวกลางทั่วไปในเคมีอินทรีย์และอนินทรีย์ โดยตรวจสอบลักษณะโครงสร้าง คุณสมบัติ และเทคนิคการแสดงภาพเพื่อเพิ่มความเข้าใจด้านกลไก
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีไม่ค่อยเกิดขึ้นง่ายๆ ดังที่สมการสมดุลแนะนำ ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านขั้นตอนตามลำดับที่เกี่ยวข้องกับตัวกลางชั่วคราว – สายพันธุ์โมเลกุลหรือไอออนิกที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาหลายขั้นตอนก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์อย่างรวดเร็ว สถานะการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวเหล่านี้ถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการเกิดปฏิกิริยา การปรับสภาวะให้เหมาะสม และการออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใหม่
เคมีอินทรีย์ประกอบด้วยสารตัวกลางปฏิกิริยาที่หลากหลาย จำแนกตามลักษณะโครงสร้างและอิเล็กทรอนิกส์:
แม้ว่าความหลากหลายจะน้อยกว่าสารอินทรีย์ แต่สารตัวกลางอนินทรีย์ก็เอื้อต่อการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ:
การแสดงข้อมูลระดับกลางที่แม่นยำต้องให้ความสนใจกับ:
ปฏิกิริยาคลาสสิกที่แสดงให้เห็นถึงบทบาทระดับกลาง:
กลไกสองขั้นตอนที่มีการสร้างคาร์โบแคเตชันซึ่งกำหนดอัตราตามด้วยการดักจับนิวคลีโอฟิลิก
การโจมตีด้านหลังร่วมกันพร้อมสถานะการเปลี่ยนผ่านแบบเพนทาโคออร์ดิเนท
สิ่งที่เป็นนามธรรมของไฮโดรเจนβ-ไฮโดรเจนที่ใช้คาร์โบเคชั่นเป็นสื่อกลางให้ผลผลิตอัลคีน
การกำจัดโปรตอน-ฮาไลด์แบบ antiperiplanar ในขั้นตอนเดียว
ตัวกลางที่เกิดปฏิกิริยาเป็นตัวแทนของโครงนั่งร้านที่มองไม่เห็นซึ่งสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ความเชี่ยวชาญในการวิเคราะห์โครงสร้างและการตีความกลไกช่วยให้เข้าใจเส้นทางปฏิกิริยาได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ช่วยอำนวยความสะดวกในการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์และการออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยา ความรู้พื้นฐานนี้พิสูจน์ได้ว่าขาดไม่ได้สำหรับทั้งการศึกษาเชิงวิชาการและการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติในสาขาวิชาเคมี
