CP1-5 催化相关概念和术语-2学时
五碳化合物(核酮糖-1,5-二磷酸)的元素组成
五碳化合物(核酮糖-1,5-二磷酸)的元素组成五碳化合物(核酮糖-1,5-二磷酸)的元素组成一、介绍五碳化合物(核酮糖-1,5-二磷酸)五碳化合物，又称核酮糖-1,5-二磷酸，是生物体内一种重要的分子结构。
它主要参与细胞内能量代谢过程，并在核酮糖途径中起着至关重要的作用。
五碳化合物具有什么样的元素组成呢？下面就让我们来深入探讨一下。
二、五碳化合物的元素组成五碳化合物是由哪些元素组成的呢？根据化学结构的分析，五碳化合物主要由碳、氢、氧、磷等元素组成。
其中，碳是构成有机化合物的基本元素，氢和氧则参与了五碳化合物的水合作用，而磷则是核酮糖-1,5-二磷酸这一特定分子结构的组成部分之一。
从元素组成的角度来看，五碳化合物其实并不复杂，但它在细胞内的功能却十分重要。
五碳化合物不仅是细胞内能量代谢的关键参与者，还能够在核酮糖途径中促进核酸合成等重要生物学过程的进行，因此对于生物体来说，五碳化合物的元素组成和功能密不可分。
三、五碳化合物在生物体内的作用五碳化合物作为一种重要的生物分子结构，它在生物体内扮演着怎样的角色呢？事实上，五碳化合物不仅是能量代谢过程中的重要催化剂，还能够参与到DNA和RNA合成的过程中。
这就使得五碳化合物成为细胞内重要的代谢调节因子，能够直接影响到细胞的生长、分化和功能发挥等方方面面。
从功能层面来看，五碳化合物不仅在生物体内的代谢过程中起到至关重要的作用，还能够通过其参与到DNA和RNA合成过程中起到调节基因表达的作用。
这就使得五碳化合物不仅是细胞内的重要化学物质，还是细胞遗传信息传递和遗传表达的关键调控者。
四、总结与回顾通过本文的介绍，我们对五碳化合物的元素组成和在生物体内的作用有了更深入的了解。
五碳化合物的元素组成主要包括碳、氢、氧和磷等元素，而其在生物体内的作用主要体现在细胞内能量代谢和核酸合成等生物学过程中。
通过对五碳化合物的学习，我们不仅能够更深入地理解生物体内的代谢和调节机制，还能够更深刻地认识到细胞内分子水平的复杂性和生物学功能的多样性。
催化原理_基本概念和常用术语
基本概念和常用术语1.活性：指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。
选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率(催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
)比活性：比活性（单位表面反应速率）,取决于催化剂的组成与结构分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，即D=ns(A)/nt(A)。
TOF：单位时间内每摩尔催化剂（或者活性中心）上转化的反应底物的量。
2.空速：指单位时间内通过单位质量（或体积）催化剂的反应物的质量（或体积）WHSV：每小时进料的重量（液体或气体））/催化剂的装填重量空时收率：以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。
对于大多数反应器，物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。
在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间，称为“空时”。
空时收率大，表示过程和反应器有较高的效率。
3.化学吸附：过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
表面覆盖率：指单层吸附时，单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。
朗格缪尔（Langmuir）吸附：1916年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
定位吸附：被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。
当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移，即为定位吸附。
非定位吸附：若固体表面上不同区域能量波动很小，没有吸附中心，被吸附物在表面上的转移不需克服能垒，即为非定位吸附。
含氧炭黑五氮配位钴单原子催化剂电化学生产h2o2
含氧炭黑五氮配位钴单原子催化剂电
化学生产h2o2
含氧炭黑五氮配位钴单原子催化剂电化学生产H₂O₂（过氧化氢）通常是指一种电催化体系，其中催化剂是基于炭黑（carbon black）的五氮配位钴单原子催化剂。
这类催化剂通常被设计用于促使水中的氧气还原成过氧化氢。
以下是该过程的主要步骤和一些关键概念：
1. 催化剂设计：
•含氧炭黑五氮配位钴单原子催化剂是一种设计精良的催化剂，其结构和活性位点有助于促使氧还原反应。
2. 电化学细胞：
•通常，这种电化学过程会在一个电化学细胞中进行。
电化学细胞包括一个阳极和一个阴极，以及一个电解质溶液。
3. 电解质溶液：
•在电化学细胞中使用含有氧气和水的电解质溶液。
这个溶液允许氧气分子和水分子参与电化学反应。
4. 还原反应：
•在阴极上，含氧炭黑五氮配位钴单原子催化剂的活性位点促使氧气发生还原反应，生成过氧化氢（H₂O₂）。
O2+2e−+2H2O→2H2O2
5. 分析和优化：
•这个过程通常需要进行分析和优化，以确保催化剂的高效性能，并且了解反应动力学和产物选择性等方面的特性。
这种电化学生产H₂O₂的方法具有一些优点，包括较为温和的反应条件、高选择性，以及对催化剂的要求较低。
这使得这类催化剂在绿色化学和电化学生产领域中备受关注。
然而，具体的实验条件和催化剂性能可能会因研究者和研究工作而异。
石油炼制催化剂分类
号
说
明
抚（Ｕ顺 中的 Ｆ Ｆ） 兰（ Ｎ州 中的 Ｌ 认 ） 长（Ｈ Ｎ ） 中的 Ｃ ＣＡＧ岭
Ｑ
Ｊ
Ｙ Ｗ Ｈ Ｒ
齐（ｌ Ｑ） 鲁中的Ｑ
锦（Ｉ） ＪＮ 州中的 Ｊ 沈阳（Ａ Ｇ 中的 Ｙ ＹＮ ） 温（ Ｎ 州中的 Ｗ ＷＥ ） 染化 （ Ｕ ） Ｈ Ａ 中的 Ｈ
ＲＰ ＩＰ中 的 Ｒ
注 生产单位包括生产炼 油催化剂及助剂 的有 关单 位。新的生产单位 ， 按本规则命代 号
品种（ Ｒ表示适用于渣油裂化用品种 ） 类别 （ Ｃ表示为催化裂化类产品）
例２
产 单位 （ 表示抚顺石油公 司） 字（ 表示该品种第 １ 次工业化生产 的序号 ） ９７年） 数字（ 表示该 品种首 次工业 化生产的年代为 １８ 种（ 表示半再生型 品种 ） ５ 类 别（ Ｒ表示 为催 化重整类产品）
４ 对 已经在工业 上使用的催化剂 ， 附录 Ａ 提示 的附录 ） 出了每个 品种的新 、 在 （ 列 旧代 号的对 照表 ， 供
用户参考。
Ｓ Ｈ／Ｔ ６６６ １ ８ ０ － ９９
附 录
Ａ
（ 示的附录） 提
新 旧代 号 对 照
表 Ａ 新 旧代 号对 照表 １
类别 品种
原代号
Ｌ （ 一 １ Ｗ １ ＣＤ Ｒ 一２ Ｌ （ 一 ２ Ｗ ： ３ Ｃ 一 １ ＤＹ Ｃ 一 ２ ＧＹ Ｙ一９ Ｙ 一７ 一０ ９
新代 号
Ｃ ５１ Ｇ６ Ｃ ０１ Ｇ７ Ｃ ５１ Ｇ７ Ｃ Ｇ８ １ １ Ｃ Ｇ８ ２ １ Ｃ ２１ Ｇ８ ０ ａ２ ２
催 化 剂 说 明
无定形合成 硅酸铝 、 兰州炼油化工总厂催 化剂厂生产 无定形合成硅 酸铝、 长岭炼油厂催化剂 厂生产 中活性 、 铝、 Ｒ Ｙ、 低 含 Ｅ 兰州炼油化工 总厂催 化剂厂生产 中活性 、 铝、 Ｒ Ｓ、 低 含 Ｅ 长岭炼油厂催化剂 厂生产 中活性 、 高铝 、 Ｒ ）、 含 Ｅ 长岭炼油厂催化剂 厂生产 中活性 、 半合 成、 Ｒ ）、 含 Ｅ 齐鲁石化公 司催化 剂厂生产 中活性、 半合成 、 Ｒ Ｙ齐鲁石化公司催化剂厂生产 、 含 Ｅ、 石油化工科学研究院技术 高活性 、 高铝 、 Ｒ Ｙ 兰州炼油化工总厂催化 剂厂生产 含 Ｅ、 高活性 、 高铝 、 Ｒ Ｙ 长岭炼油厂催化剂厂生产 含 Ｅ、 高活性 、 高铝 、 Ｒ Ｙ 锦州石化公司生产 、 含 Ｅ、 石油化工科学 研究院技术 高活性 、 高铝 、 Ｒ Ｙ 齐鲁石化公司催化剂厂生产 含 １、 高活性 、 半合成 、 Ｒ Ｉ 齐鲁石化公 司催化 剂厂生产 、 含 Ｅ、 石油化 工科学 研究院
催化化学中的术语
催化化学中的术语催化化学是一门研究催化剂和催化过程的学科，其在化学和化工领域具有重要作用。
以下是一些催化化学中的常用术语：1. 催化剂（Catalyst）：催化剂是一种能够改变化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应过程中不发生改变的物质。
2. 催化作用（Catalytic Activity）：催化作用是指催化剂对化学反应的速率产生的影响。
3. 催化剂设计（Catalyst Design）：根据反应需求，设计和制备具有特定催化活性和选择性的催化剂。
4. 催化剂制备（Catalyst Preparation）：制作催化剂的过程，包括物理和化学方法，如沉淀、浸渍、溶胶-凝胶等。
5. 催化剂表征（Catalyst Characterization）：通过各种表征技术（如X RD、SEM、TEM、XPS等）来分析催化剂的物理和化学性质。
6. 催化反应（Catalytic Reaction）：在催化剂作用下进行的化学反应。
7. 催化过程（Catalytic Process）：包括催化反应及其相关的操作和设备。
8. 绿色催化（Green Catalysis）：采用环境友好型催化剂和催化过程，实现资源的高效利用和减少污染物排放。
9. 纳米催化（Nanocatalysis）：利用纳米材料作为催化剂或催化载体，提高催化效果。
10. 生物催化（Biocatalysis）：利用生物催化剂（如酶、微生物等）进行化学反应。
11. 均相催化（Homogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在同一相中进行的催化反应。
12. 多相催化（Heterogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在不同的相中进行的催化反应。
13. 氧化催化（Oxidation Catalysis）：催化剂促进物质氧化反应的过程。
14. 还原催化（Reduction Catalysis）：催化剂促进物质还原反应的过程。
15. 相转移催化（Phase Transfer Catalysis）：催化剂促使反应物在两相之间进行转移的过程。
联烯酸酯作为1,5双亲电的5+1环化反应_英语_概述说明
联烯酸酯作为1,5双亲电的5+1环化反应英语概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨联烯酸酯作为1,5双亲电的特点，并介绍其在5+1环化反应中的应用。
随着有机合成领域的不断发展，合成新型有机分子和化学品的需求也日益增长。
因此，寻找高效、具有可控性和选择性的合成方法就变得尤为重要。
联烯酸酯作为一种多功能的化合物，具有丰富的化学反应活性，尤其是其与1,5双亲电之间发生的环化反应。
本文将详细介绍联烯酸酯和1,5双亲电的定义、性质以及特定条件下它们之间发生环化反应的机理。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行讨论。
引言部分对文章进行了总体概述，并解释了每个部分具体内容。
第二部分将详细介绍联烯酸酯和1,5双亲电这两个关键概念，包括定义、性质和相关领域内最新研究成果。
第三部分初步探讨了5+1环化反应类型及其方法论，重点介绍Diels-Alder反应在联烯酸酯环化中的应用，同时简要介绍其他常见的5+1环化反应类型及其机理。
第四部分将展示一些实验案例，并进行结果分析和讨论。
最后一部分为结论部分，总结了本文的主要观点，并展望了未来可能的研究方向。
1.3 目的本文的目的是全面了解联烯酸酯作为1,5双亲电在5+1环化反应中的应用。
通过对相关概念和机理的讨论，以及实验案例和结果分析，可以深入理解联烯酸酯与1,5双亲电之间环化反应的关系，并探索选择合适底物和催化剂进行有效环化反应的方法。
本文旨在为有机合成领域开展进一步研究提供参考，并提出未来可能的发展方向。
2. 联烯酸酯作为1,5双亲电的特点2.1 联烯酸酯的定义和性质联烯酸酯是一类具有环状结构的有机化合物，其分子内部存在连续的共轭双键和极性官能团。
这种特殊结构使得联烯酸酯具有一系列独特的化学性质和应用价值。
联烯酸酯具有较好的稳定性，能够在常规条件下储存和处理。
同时，它们也可以通过简单的化学转化来合成或修饰，使得它们在有机合成中具备广阔的应用前景。
2.2 1,5双亲电的定义和性质1,5双亲电是指具有两个反应位点的分子实体，其中一个位点是亲电中心（通常为含正电荷物种），而另一个位点是亲核中心（通常为孤对电子富集区域）。
双(1,5-环辛二烯)镍关环机理
双(1,5-环辛二烯)镍是一种重要的有机金属化合物，在有机合成领域有着广泛的应用。
在合成有机化合物的过程中，通过镍催化剂来促进反应的进行，双(1,5-环辛二烯)镍具有独特的反应特性，已成为有机合成化学领域的研究热点之一。
本文将针对双(1,5-环辛二烯)镍的关环机理进行探讨。
1. 双(1,5-环辛二烯)镍的合成双(1,5-环辛二烯)镍可以通过合成实验室中常见的方法进行合成，一般是通过合成双(1,5-环辛二烯)配体和氯化镍进行反应从而得到双(1,5-环辛二烯)镍化合物。
合成反应的条件、配体的选择和合成路线等都对反应产物的性质和收率有着显著影响。
2. 双(1,5-环辛二烯)镍的结构特点双(1,5-环辛二烯)镍是一种含有配体的有机镍化合物，其分子结构中镍离子处于双(1,5-环辛二烯)配体的平面内，镍与双(1,5-环辛二烯)配体之间形成了π配位键，这种结构特点决定了双(1,5-环辛二烯)镍在有机合成反应中的特殊性能。
3. 双(1,5-环辛二烯)镍的反应机理在有机合成反应中，双(1,5-环辛二烯)镍通常作为催化剂来促进反应的进行。
其反应机理主要包括双(1,5-环辛二烯)镍与底物的配体置换反应、双(1,5-环辛二烯)镍的配位作用以及双(1,5-环辛二烯)镍催化的碳-碳键形成反应等多个方面的反应步骤。
深入研究双(1,5-环辛二烯)镍的反应机理对于探索其反应特性和提高其催化效率具有重要意义。
4. 双(1,5-环辛二烯)镍的应用双(1,5-环辛二烯)镍作为有机合成反应中的重要催化剂，在合成复杂有机化合物和天然产物合成中具有广泛的应用。
其在碳-碳键形成反应、烯烃环化反应、芳香族化合物的合成等方面均具有独特的优势和特殊性能。
双(1,5-环辛二烯)镍的应用不仅丰富了有机合成反应的方法学，还提高了复杂有机分子的合成效率和产率。
5. 双(1,5-环辛二烯)镍的发展趋势随着有机合成化学领域的不断深入和发展，双(1,5-环辛二烯)镍的研究将会越来越受到重视。
催化-5-1
5.1 配合物cat.的类型
Werner配合物与金属原子族配合物关系可由下面例子来说明： • • 一个平面正方形Werner配合物MX4[ReCl4] -, 可以和别的配体L配位形成另一个Werner配合物 MX4L2[ReCl4(CH3CN)2] -，
• MX4这两个相同的单元可以面对面结合在一起，在m-m之间 形成一个四重键的金属原子[Re2Cl8] 2-。 • 可以形成三键的原子簇[Re2Cl6(CH3SCH2CH2SCH3)2]2-， • 可以形成双键的原子簇如上图，
这主要是同中心原子最外层电子有关的。大家知道，原子每层 电子数＝2n2, n周期数，当n=1,2,3,4时，2n2=2,8,18,32，所以第 二周期的原子（其它周期主族 元素）一般形成八隅体。而其 它周期的就不会形成八隅体。而往往超过8隅体，但是也不会 形成18（3）32（4）56（5），一般来说，中心原子最i2++6NH3 = [Ni(NH3)6]2+, [Mo(CN)8]4这主要是由于1)能量因素，配体结合到一定程度后，再增加配 体，价电子层外加一对电子所增加的能量超过获得的键能， 能量不利。2)几何因素，中心原子周围不可能挤入许多配体。 2)阴离子对lewis酸碱强度的影响.
5.2.1 配离子的稳定性：假设M与单齿配体在溶液中可形成MLn 终合物。则平衡时可用下列方程ki（平衡常数）来表示。
M+L ML ML +L ML2 MLn-1 + L MLn
[ML] k1 = [M][L]
[ML2] k2 = [ML] [L]
[M Ln] kn = [MLn-1][L]
5.2.1 配离子的稳定性
硬 F6.04 3.6 0.77 <0.8 -0.2 1.03
乙烯聚合 Cp催化剂的评价与筛选
乙烯聚合 Cp催化剂的评价与筛选乙烯聚合 Cp 催化剂的评价与筛选乙烯是一种重要的基础化工原料，其聚合反应是合成聚乙烯高分子材料的关键步骤。
为了提高乙烯聚合的效率和产物品质，催化剂起到了至关重要的作用。
Cp催化剂是一类广泛应用的催化剂之一，本文将对其评价与筛选进行探讨。
一、Cp催化剂的基本原理与机制Cp催化剂以环戊二烯基负离子(Cp-)作为中心金属配体，通过与乙烯底物发生配位反应，形成活性中间体，从而促进聚合反应的进行。
其机制主要包括底物配位、聚合反应和副反应等过程。
通过对机理的深入理解，可以有效提高Cp催化剂的活性和选择性。
二、评价乙烯聚合 Cp 催化剂的关键指标1. 活性：催化剂的活性是指其在单位时间内与底物反应生成聚乙烯的能力。
活性的高低直接影响到聚合反应的效率和产物的收率。
2. 选择性：催化剂的选择性是指其在不同条件下对特定产物的生成能力。
选择性的好坏决定了聚合反应中不同分子量聚合物的比例。
3. 稳定性：催化剂的稳定性是指其在长时间使用过程中活性和选择性的变化情况。
稳定性的高低关系到催化剂的寿命和反应过程的可控性。
4. 内外特性：催化剂的表面积、孔结构、形态等特性对活性和选择性有重要影响。
优化催化剂的内外特性是提高其性能的关键。
三、筛选乙烯聚合 Cp 催化剂的方法1. 学术方法：通过对不同Cp催化剂体系的研究，可以评估其活性、选择性和稳定性。
通过调节配体结构、金属中心以及反应条件等参数，优化催化剂的性能。
2. 高通量筛选：利用高通量筛选技术，可以快速评估大量催化剂的性能。
通过自动化实验设备和高通量分析技术，可快速获得催化剂的性能数据，并进行有效的筛选。
3. 计算模拟：通过量子力学计算等方法，可以模拟和预测催化剂的性能。
通过计算模拟，可以指导实验设计，并加快催化剂筛选的过程。
四、展望与挑战Cp催化剂在乙烯聚合领域具有重要应用前景，但仍面临着一些挑战。
如何进一步提高催化剂的活性、选择性和稳定性，以及优化催化剂筛选的方法和手段，是未来的研究方向。
催化原理基本概念和常用术语
基本概念和常用术语1. 活性：指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。
选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率（催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
）比活性：比活性（单位表面反应速率）,取决于催化剂的组成与结构分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，即D=ns（A）/nt（A）。
TOF ：单位时间内每摩尔催化剂（或者活性中心）上转化的反应底物的量。
2. 空速：指单位时间内通过单位质量（或体积）催化剂的反应物的质量（或体积）WHSV ：每小时进料的重量（液体或气体））/催化剂的装填重量空时收率：以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。
对于大多数反应器，物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。
在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间，称为“空时” 。
空时收率大，表示过程和反应器有较高的效率。
3. 化学吸附：过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
表面覆盖率：指单层吸附时，单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。
朗格缪尔（Langmuir ）吸附：1916 年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
定位吸附：被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。
当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移，即为定位吸附。
非定位吸附：若固体表面上不同区域能量波动很小，没有吸附中心，被吸附物在表面上的转移不需克服能垒，即为非定位吸附。
催化原理重点知识点总结
催化原理重点知识点总结催化原理是化学反应速率中的关键因素之一，它能够降低活化能，加速反应进行。
催化原理涉及多个重要的知识点，下面是一个1200字以上的催化原理重点知识点总结：1.催化剂的作用机制催化剂通过提供新的反应路径，降低了反应活化能，并且能够参与反应形成中间产物，最后再释放出来以参与下一个反应循环。
催化剂的作用可以是吸附活化、解离和结合产物等。
2.催化剂的分类催化剂可以分为均相催化剂和异相催化剂。
均相催化剂与反应物和产物均处在相同的相态，异相催化剂与反应物和产物处在不同的相态，常见的包括固体催化剂和液体催化剂。
3.催化剂的选择和设计催化剂的选择和设计是催化化学的基础。
合适的催化剂应具有高的催化活性、高的选择性和稳定性。
常用的催化剂包括金属催化剂、酶和酶模拟剂、过渡金属催化剂等。
4.受体饱和和产物反馈对催化反应的影响在催化反应中，受体饱和和产物反馈都会影响反应的速率和选择性。
受体饱和是指反应物与催化剂之间的相互作用，如果反应物过多，催化剂会饱和，从而降低反应速率。
产物反馈是指产物对反应速率的影响，产物过多会抑制反应速率。
5.催化反应的速率方程催化反应的速率方程描述了反应速率与反应物浓度和催化剂浓度之间的关系。
速率方程可以根据实验数据通过拟合得到，一般可以用Arrhenius 方程、Michaelis-Menten 方程等形式进行表示。
6.酶催化反应酶是一种具有高度催化活性和专一性的生物催化剂，它通过降低活化能来加速化学反应。
酶催化反应具有高效率、高选择性和温和条件等优点，常用于生物体内的代谢过程中。
7.过渡金属催化反应过渡金属催化反应是分子催化领域的重要研究方向之一、过渡金属催化剂通常具有复杂的配体结构和反应机制，可以实现多种催化反应，如氧化反应、还原反应、羰基化反应等。
8.催化剂中的活性位点催化剂中的活性位点是指催化反应发生的具体位置。
活性位点可以是金属表面上的孤立原子、簇状结构、缺陷位点等，也可以是有机催化剂特有的功能基团。
有机催化简介
有机催化一、有机催化导言有机化学的核心是对碳碳键的研究，碳碳键的构建也自然是有机化学家们研究的重点。
用于增长碳链的反应有很多，按反应方式和反应产物又可分为烃化反应和缩合反应。
关于碳碳键构建增长的反应有Aldol缩合反应，Aldol反应是19世纪法国化学家武慈（Wurtz 1817-1884）于1872年首次发现并报道。
在随后的一百多年里，Aldol反应作为一个能有效构建碳碳键增长的反应被化学家们多次使用。
有机化学家们一直致力于寻找不对称的Aldol缩合，其中最具代表性的是上世纪哈佛大学的大卫·埃文斯（David Evans 1941-）教授的“辅基控制法”。
因为在此之前人们发现Aldol不对称缩合可以在生物体内自动完成，其原因是在醛缩酶的催化作用下使Aldol缩合反应顺利进行。
大部分酶是由两部分构成即蛋白质主体和辅助因子，辅助因子来源有两种：有机小分子和金属离子。
而辅助因子又分为两种即辅酶和辅基，以有机小分子的形式与蛋白质主体通过非价键结合的称为辅酶，而以金属离子的形式通过共价键结合的称为辅基。
有金属参与构建的醛缩酶称为II类醛缩酶，而没有金属参与构建的醛缩酶称为I类醛缩酶。
有机化学家们要做的就是通过寻找有机分子代替生物体内的醛缩酶进行仿生模拟反应，上文所提到的大卫·埃文斯教授的“辅基控制法”就是通过人工模拟来代替II类醛缩酶催化Aldol缩合反应，但这个模拟反应是有金属离子参与的过程。
但是筛选I类醛缩酶催化Aldol缩合反应一直没有得到发展，虽然在1963年吉尔伯特·斯托克（Gilbert Stork 1921-）于美国化学会志（JACS）上发表theC-Alkylation of the Magnesium Salts of N-Substituted Imines文章，虽然这篇文章研究的也是脯氨酸催化Aldol缩合反应，但研究重点是在分子内的Aldol缩合。
但此项工作一直没有引起重视，部分原因在于吉尔伯特·斯托克没有将这部分工作形成系统化研究，而且有机催化的概念还没有形成也更没有得到发展。
光合作用碳5
在光合作用中，碳5化合物是指1,5-二磷酸核酮糖（Ribulose-1,5-bisphosphate，简称RuBP），这是一种五碳的糖分子。
它在卡尔文循环（也称作光合碳还原循环或C3循环）中扮演着核心角色。
在暗反应阶段，RuBP是二氧化碳固定的直接受体。
植物叶绿体内的酶——RuBP羧化酶/加氧酶（RuBisCO）催化一个RuBP分子与一个二氧化碳分子结合，生成一个六碳的不稳定中间产物，该产物迅速分解成两个三碳化合物（即碳3化合物，如3-磷酸甘油酸）。
随后，这些三碳化合物经过一系列的还原和转化步骤，最终形成有机物，并在此过程中再生出RuBP，使得这个循环得以持续进行。
因此，碳5化合物在整个光合作用的暗反应部分起到关键作用，维持了卡尔文循环的闭合回路，促进了光合效率和有机物的合成。
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（三）催化作用
催化作用：是指催化剂对反应所施加的影响 和作用。
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第一章 概述
二. 工业催化
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催化作用原理
第一章 概述
氧化物催化剂：指被担载的前体是氧化物， 如Fe2O3/Al2O3, NiO/Al2O3；
氧化物不只一种时称复合氧化物催化剂，如 Mn2O3-Na2WO4/SiO2，简写成Mn-W/SiO2， 也是双组分催化剂。
有时复合氧化物催化剂组分多达四、五种， 标识称呼起来都很麻烦。
1.32
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第一章 概述
（二）产率
产率（Y）：是转化成产物C时所消耗的反应 物A的量与总反应物A的百分比，是无量纲指 标。
W转化成 C时消耗的反应物 A W总反应物A N 转化成 C时消耗的反应物 A N总反应物A
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Y
n 转化成 C时消耗的反应物 A n 总反应物A 1.33
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第一章 概述
三. 催化过程
催化过程：是指使用催化剂的反应过程和化 学工艺过程。
催化过程有两层含义
一是指催化反应的进程，或称催化机理。 二是指在催化剂存在下，由原料→产品的整个化 学和化工过程。例如：催化裂化催化过程，重 整催化过程，等等。
催化、工业催化、催化过程这几个术语常 常会在书中和文献中出现。
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第一章 概述
相同转化率下最低反应温度
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（四）反应速率
反应速率：是一定重量（或体积）催化剂下单位时 间内某一反应物消耗量或某一产物生成量，用以描 述催化反应的快慢。
aA bB cC dD 1.28
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第一章 概述
（三）时空产率
时空产率Y：是指单位时间内单位催化剂所 得产品的数量。
•Wprod：某段反应时间t 内产物重量，也 可以为体积或摩尔数（单位：kg，m3 ， mol等）
Y
Wprod Wcat t
1.34
Wcat：所用催化剂的重量，也可以为体 积或比表面积（单位：g，kg，m3，m2）
晶粒变大 活性表面积减小
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提高催化剂耐热稳定性的措施
（1）改进载体的耐热性 （2）引进助剂防止活性组份烧结
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第一章 概述
（二）化学稳定性
指在反应温度、反应物、产物和杂质的作用 下，催化剂活性组份和状态稳定存在的能力。
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第一章 概述
金属催化剂：指被担载的催化剂前体是金属， 如Pt/Al2O3, Pd/C。
为改善单金属催化剂的性能，又发展了双金 属催化剂如Pt-Re/Al2O3等。 有时第二组分并不是金属单质而是氧化物， 如Pt-Sn/Al2O3，其中Sn以氧化物存在，但 仍称为双金属。科学地讲，应称之为双组分 催化剂。
为此，更确切些可标为2 wt% Mn/5 wt% Na2WO4/SiO2，其中wt%代表重量百分比。
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第一章 概述
六. 均相催化剂
均相催化剂：溶解在反应物体系中的络合物。
例1：Co2(CO)8或HCo(CO)4
例2：PdCl2-CuCl2（Wacker法催化剂） 例3：Al(C2H5)3-Ni盐（齐格勒催化剂）
高温 反应物 产物 化学 稳定性
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杂质 •活性组份的流失 •化学态的改变
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第一章 概述
固体酸催化剂：被担载的前体是盐，例如 SO42-/ZrO2，其中有可能生成的硫酸盐组分 被称为超强酸。
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第一章 概述
为标识催化剂的组分，通常可用下列方法
如 6%SO42-/ZrO2 ， 5%Li/6%SO42-/ZrO2 ， 但不清楚的是摩尔百分比还是重量百分比；
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第一章 概述
问题：如何提高催化剂活性？
将催化剂分散在载体表面是有效办法之一
通常认为，催化反应的速率与活性表面的面积 成正比。 分散使催化剂前体脱离了晶格能的束缚，更易 被活化，生成更多的活性中心。
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催化科学：是催化剂催化作用的理论、规律和原理 的总和。 一些科学的基
催化科学所解决的问题
本问题
催化剂如何活化反应物分子？ 活化后的分子反应性能和行为如何？
催化剂上的活性中心是怎样形成的？
催化剂上的活性中心在反应过程中是如何变化的？ 助催化剂又是如何在起作用的？ 催化化学
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1 dn A rA Wcat dt
1 dn A rA Vcat dt
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1.34
1.35
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第一章 概述
（五）反应速率常数
用速率常数比较活性时，要求温度区间相同。 如果在不同种类催化剂上进行同一反应时，采用速 率常数比较活性，仅当反应速率方程有相同的表达 式时才有意义。
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第一章 概述
七. 催化剂的活性
催化剂的活性：是判断催化剂加速某化学反应能力 转化率X 的一种量度。 反应速率R 选择性S
收率Y
催化 剂的 活性
反应速率常数k
相同X下 最低反应温度T
时空收率Y 比活性
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第一章 概述
（七）选择性
选择性：转化为目的产物的量占总反应物转 化量的百分数。它有两种表示方法：速率常 数之比和目的产物收率与反应物的转化率之 比。
k1 bB
k1,k2：速率常数
YA,YB：产物A,B的收率
aA k2
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cC
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X：A的转化率
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第一章 概述
（二）催化技术
催化技术：是指催化剂在使用过程中的技术 一系列工 总和。
催化技术所涉及的内容
业上的问 题
催化剂如何加入到反应流程中？
催化剂如何避免受毒物的干扰？
产物又是如何受催化剂组成、进料组成、T、P、 再循环程度和反应时间的影响？
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催化剂的稳定性
催化剂失活 催化剂寿命 催化剂活化 原子经济性
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第一章 概述
一. 催化
催化：是有关催化剂及其应用的总称。
催化科学
催 化
催化作用 催化技术
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第一章 概述
（一）催化科学
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第一章 概述
担载催化剂
将催化剂或 催化剂前体 分散在S较大 的载体上
金属催化剂
目的在于增 加反应分子 发生催化反 应的几率
担载 催化剂 固体酸催化剂
氧化物催化剂
载体具有比表面大，稳定性好。氧化物如 Al2O3, SiO2等，非氧化物载体如活性炭
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第一章 概述
转化数TON (turnover number)：单位时 间内每个活性中心上被转化了的分子数。
r为反应速率
TON
r N 活性中心
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第一章 概述
转化频率TOF (turnover frequency)：单 位时间内每个活性中心上发生反应的次数
北 京 理 工 大 学
BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
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第一章 概述