均相催化进展

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均相催化反应例子-概述说明以及解释

均相催化反应例子-概述说明以及解释

均相催化反应例子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:均相催化反应是一种重要的化学反应方式,是指在反应体系中反应物和催化剂处于同一物理相状态下进行的催化反应。

相较于异相催化反应,均相催化反应具有更高的催化效率和选择性,同时还有利于催化剂的回收和再利用。

在许多化学领域和工业生产过程中,均相催化反应都发挥着重要的作用,对提高反应效率、减少能源消耗、降低环境污染具有重要意义。

本文将深入探讨均相催化反应的定义、优点和应用领域,旨在为读者提供更深入的了解和认识。

文章结构部分应该包括对整篇文章的内容安排和组织进行详细说明,可以描述每个部分的主题和重点,以及它们之间的逻辑关系。

在这篇关于均相催化反应的文章中,文章结构部分可以包括以下内容:"1.2 文章结构": {"本文将从三个主要方面来探讨均相催化反应的相关内容。

首先,将介绍什么是均相催化反应,包括其基本定义和机制。

其次,将讨论均相催化反应相对于其他催化方式的优点和特点。

最后,将详细列举均相催化反应在不同领域中的应用案例,以展示其重要性和广泛性。

通过这些内容的介绍,读者可以全面了解均相催化反应的基本概念、优势和实际应用,从而对其在化学领域中的重要性有更深入的认识。

"1.3 目的:本文的目的在于介绍和探讨均相催化反应的相关概念、优点和应用领域。

通过深入分析均相催化反应的机制和特点,我们可以更好地了解其在化学领域中的重要性和价值,同时也可以为未来均相催化反应的发展提供一定的启示和方向。

希望通过本文的阐述,读者可以对均相催化反应有一个全面而深入的了解,从而引起更多关于该领域的讨论和研究。

2.正文2.1 什么是均相催化反应:均相催化反应是指反应液相和催化剂处于同一相态下进行的催化反应。

在这种反应中,催化剂溶解在反应物中,与反应物分子之间没有明显的界面,使得反应更加高效和快速。

均相催化反应通常发生在液相中,但也可以在气相或固相中进行。

均相催化在科研领域的应用

均相催化在科研领域的应用

均相催化在科研领域的应用
随着科学技术的不断进步,均相催化在化学领域的应用越来越广泛。

均相催化是在同一溶剂中催化剂和反应物都是相同的态,是一种反应速率快、选择性高、催化效率高的催化反应。

本文将介绍均相催化在科研领域的应用。

一、有机合成
均相催化在有机合成中的应用非常广泛。

如常见的酉氢化反应,常采用铁催化剂,可以将不饱和羰基化合物转化为对应酰胺化合物;异丙醇在强碱的催化下可以与苯甲酸酐反应生成α-亚甲基烯丙酸酯;Rhodium(III) 催化的卟啉缩合反应是组织化学基础方面的突出的贡献等等。

二、新能源与新材料
均相催化在新能源和新材料方面的应用也是不可忽略的。

例如,在太阳能电池中的光电子转移过程中,由于平面界面植入的不同金属催化剂和表面活性位点的形成有能力在电势钉扎水解过程中催化电子输运,在太阳能电路应用方面具有重要应用价值;以及在柔性玻璃、合成纤维素纤维和生物分离材料的制造等方面均得到广泛应用。

三、环境保护
均相催化在环境领域的应用是最为突出的。

例如,大气中二氧化硫、氮氧化物的催化减排,饮用水中氨氮、重金属离子的催化降解,废水中有机物污染物的催化分解等等。

这些都是现阶段环境保护领域中我们比较关注的问题。

总之,均相催化在科研领域中的应用是非常广泛和多样化的,并且是一种具有高效性的催化反应。

未来随着科技的不断发展,均相催化在更多领域中的应用将会得到扩展和提升。

醛与胺均相催化合成三级酰胺研究进展

醛与胺均相催化合成三级酰胺研究进展

2015年3月第23卷第3期 工业催化INDUSTRIALCATALYSIS Mar.2015Vol.23 No.3综述与展望收稿日期:2014-10-08;修回日期:2014-11-24 作者简介:张亚静,1989年生,女,河北省邢台市人,在读硕士研究生,研究方向为多相催化。

通讯联系人:照日格图,1960年生,男,内蒙古自治区赤峰市人,教授,博士研究生导师,主要从事催化方面的研究。

醛与胺均相催化合成三级酰胺研究进展张亚静,包永胜,照日格图(内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古自治区绿色催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010022)摘 要:酰胺类化合物是材料科学、化学生物学及药物化学中重要的有机化合物。

醛容易得到且毒性较小,出于原子经济性考虑是合成酰胺的合适原料。

近年来,随着绿色化学的兴起,利用醛作为酰化试剂,通过C—H键活化方式合成酰胺键的方法得到广泛关注。

研究方法中,有机小分子、过渡金属、稀土盐或配合物的催化起到重要作用,纳米催化剂的催化在酰胺键形成方法的研究也有突破。

纳米粒子应用于醛与胺合成三级酰胺的反应有金属胶体纳米催化剂(准均相型)和磁性非均相型。

非均相催化剂的优势在于其较高的回收使用率,易与产物分离,便于回收再利用。

磁性纳米材料与以往的均相催化剂相比,分离和回收更加简单方便,重复利用率更高,但催化剂表征受到限制。

探索制备方法简单、操作步骤方便和催化效果显著的普通多相纳米催化剂是未来应用于催化醛合成酰胺的新领域。

综述近年来利用醛作为酰化试剂,通过C—H键活化的方式,与铵盐、二级胺、三级胺和酰胺反应合成三级酰胺化合物的方法,并总结相关反应机理。

关键词:催化化学;三级酰胺;醛;均相催化doi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.03.003中图分类号:TQ245.2+7;O643.36 文献标识码:A 文章编号:1008 1143(2015)03 0178 09ResearchprogressinthesynthesisoftertiaryamidesfromaldehydeswithaminesbyhomogenouscatalysisZhangYajing,BaoYongsheng,BaoZhaorigetu(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience,InnerMongoliaNormalUniversity,InnerMongoliaKeyLaboratoryofGreenCatalysis,Hohhot010022,InnerMongolia,China)Abstract:Amideshavealwaysbeenaveryimportantclassoforganiccompoundsinmaterialscience,chemicalbiologyandpharmaceuticalchemistry.Aldehyde,whichisachievedeasilyandpossesseslowertoxicity,isakindofsuitablerawmaterialsforthesynthesisofamideforthesakeofatomeconomiccon sideration.Withtheriseofgreenchemistry,thesyntheticmethodofamidecompoundsusingaldehydesasacyldonorsviaC—Hbondactivationhasbeenpaidgreatattentiontoinrecentyears.Thecatalysisofor ganicsmallmolecules,transitionmetals,rareearthsaltsandtheircomplexeshasplayedimportantrolesa mongresearchmethods.Besides,thestudyofthenanoparticlesforcatalyticconstructionofamidebondsalsohasmadeasignificantbreakthrough.Nanoparticlesappliedinsynthesisoftertiaryamidesfromalde hydeandamineincludemetalcolloidnanocatalysts(quasihomogeneoustype)andmagneticheterogene oustypecatalysts.Theheterogeneouscatalystshavetheadvantagesofhighrecyclingutilizationandeasyseparationfromtheproducts.Comparedwithprevioushomogeneouscatalysts,magneticnanomaterialswithhigherrepeatedutilizationratioareeasytobeseparatedandrecovered.Whereas,thecharacterizationofCopyright ©博看网. All Rights Reserved. 2015年第3期 张亚静等:醛与胺均相催化合成三级酰胺研究进展 179 thecatalystsislimited.Toexploretheordinaryheterogeneousnanocatalystswiththesimplepreparationmethod,convenientoperationstepsandtheexcellentcatalyticeffectisanewfieldofthesynthesisofamidefromaldehydeinthefuture.Theresearchadvanceinsyntheticmethodsoftertiaryamidecom poundsusingaldehydesasacyldonorsviaC—Hbondactivationandreactingwithammoniumsalt,sec ondaryamine,tertiaryamine,andamidesinrecentyearswasreviewedinthispaper.Therelatedpossiblereactionmechanismsweresummarized.Keywords:catalyticchemistry;tertiaryamide;aldehyde;homogeneouscatalysisdoi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.03.003CLCnumber:TQ245.2+7;O643.36 Documentcode:A ArticleID:1008 1143(2015)03 0178 09 酰胺类化合物作为一种基本的结构单元,存在于生物分子如蛋白质、天然产物、市售药物及合成中间体中[1-3],广泛应用于农药、医药、染料、化学试剂、合成橡胶和精细化工产品[4],具有重要的应用价值。

水溶性均相络合催化研究进展

水溶性均相络合催化研究进展

水溶性均相络合催化研究进展
陈华;黎耀忠;李东文;程溥明;李贤均
【期刊名称】《化学进展》
【年(卷),期】1998(10)2
【摘要】本文评述了水溶性膦配体的合成及以水溶性过渡金属膦络合物为催化剂的两相催化体系的研究和开发概况,着重介绍了两相体系在烯烃氢甲酰化、不饱和化合物的加氢及催化不对称合成中的应用,并对两相催化体系研究中存在的问题进行了探讨.
【总页数】12页(P146-157)
【作者】陈华;黎耀忠;李东文;程溥明;李贤均
【作者单位】四川大学化学系,成都,610064;四川大学化学系,成都,610064;四川大学化学系,成都,610064;四川大学化学系,成都,610064;四川大学化学系,成
都,610064
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
1.钯氮膦配体络合物催化剂均相催化氯苄双羰基化反应研究 [J], 胡延平
2.粘土层间镶嵌金属络合物催化剂——均相催化剂多相化的一种模式 [J], 陶龙骧
3.镍基均相络合催化剂在芳烃抽余油催化加氢蒸馏中的应用 [J], 晁会霞;罗祥生;项征;王爱荣;莫钊桓
4.水溶性过渡金属络合物及其催化性能的研究进展 [J], 方志平
5.以有机镍络合物和二氯乙基铝为催化剂的均相催化丙烯齐聚制取壬烯的研究 [J], 程佩双;洪庆尧;曾奕昌
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均相多相化体系中环境友好催化工艺进展

均相多相化体系中环境友好催化工艺进展
维普资讯

10 9
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C MI A N US RY A T E GI E R NG P O E HE C L I D T N ) N N E I R GR  ̄
20 0 2年第 2 卷第 3期 1
均 相 多 相 化 体 系 中环 境 友 好 催 化 工 艺 进 展
催 化是 化 学工业 的基石 ,众 多化 学工 业 的重 大 变 革 、技术 进 步大 多源 于新 催化 材料 或新 催化 剂工 艺 而产 生 然而 人类 也越 来 越深 刻地感 受 到 由于化
学 工业 所 造 成 污 染 的 严 重 性 。 因此 ,2 0世 纪 末 从
1 1 催 化剂 可循 环 利用 . 该 工艺在 反应 结 束后可 取 出含 有生成 物 的有机
收稿 日期 20 一 I —0 ;修 改稿 日 期 01 1 7 2 0 —l , l 2一j 一 0 5
类 ,使 P C催 化 剂成 为 不论 是 在水 相 还 是 在有 机 T 相 均不相 溶 的第三 相 ,以此 进行 催化 反应 ,可 形成 第 三相 P C催化 工艺 ,该 工艺 有 以下 三 大特 点 。 T
生产 的应用 ,如催化剂不能回收利用 ,不仅影响工 艺整体成本 ,还对产 品的纯度、产物与副产物的含 催 化 剂洗 涤水 的排放 等 产生 深刻 的影 响 ,增加 环境
负荷。
改变水 相 反 应 物 浓度 、有 机 相 以及 催 化 剂 种
由于 P C催化 刺 的第 三 相处 于 水 相 和 有 机 相 T 中问 ,这 对于 那些 无论 是反应 物 还是 生成物 由于水 的存 在 而引起 副 反应 的反应 过程 来说 是非 常有 意义 的 。 因为实践证 明 即使 水相 和有 机相 分离着 ,溶 解 在两 相 的反应 物 也能 进行 反应 ,生成 目的产 物 ,只

均相催化氧化还原反应机理的研究进展

均相催化氧化还原反应机理的研究进展

均相催化氧化还原反应机理的研究进展催化剂的作用是加速反应速率,降低反应能量,提高反应产物的选择性。

在许多重要的化学反应中,催化剂扮演着至关重要的角色。

其中,均相催化是将催化剂直接溶解在反应物中,反应物和产物都在同一稳定的相中进行氧化还原反应。

均相催化氧化还原反应机理的研究一直是催化化学领域的热门话题之一。

均相催化氧化还原反应通常需要利用氧化剂和还原剂。

常见的氧化剂包括氧气(O2)、过氧化氢(H2O2)和高锰酸钾(KMnO4),而还原剂通常是金属或有机化合物。

例如,甲醇可以被氧气氧化为甲醛和甲酸,反应的过程中需要催化剂的参与。

反应的机理是:甲醇在催化剂表面被氧化成甲醛和甲酸,同时电子转移给催化剂,将氧气还原成水。

催化剂起到催化氧化还原反应的关键作用。

在催化剂的存在下,反应的活化能被降低,反应速率被加快。

均相催化剂能够在反应中起到优良的催化作用,增强反应的效率。

均相催化氧化还原反应机理的研究从催化剂的合成角度和反应的解析角度两个角度进行。

从催化剂的合成角度来看,主要涉及到催化剂的结构设计以及催化剂的表面修饰等方面。

以二氧化钛为例,钛的晶体结构直接影响着催化剂的催化活性。

因此,国内外的学者们研究了许多具有不同结构和形貌的钛基催化剂,并对其进行了表面修饰,以增强催化剂的催化活性。

从反应的解析角度来看,研究者们采用了多种技术手段,如光电化学、表面红外光谱、X射线光电子能谱等方法,来解析反应中物质的生成和消失及反应过程的动力学特性。

例外,一些研究遵循反应速率、吸附和反应中间体等的计算机模拟来研究反应动力学特性。

除此之外,催化反应的温度、压力和反应溶液的pH值等因素也都对催化反应的机理及其活性有一定影响。

总的来说,均相催化氧化还原反应机理的研究是一个十分重要的课题。

只有深入解析反应过程中复杂的化学反应机理,才能研究出新型的均相催化剂,提高反应速率和产品选择性,并推动相关产业的发展。

均相光催化

均相光催化

均相光催化均相光催化是一种重要的催化反应方式,其在化学合成、能源转化和环境保护等领域具有广泛应用。

本文将围绕均相光催化的原理、应用和发展前景展开讨论。

均相光催化是指在光照条件下,催化剂和反应物都处于同一相态中进行催化反应的过程。

均相光催化的核心是光催化剂的选择,常见的光催化剂包括金属氧化物、半导体材料和有机催化剂等。

光催化剂能够吸收光能并将其转化为化学能,从而驱动反应的进行。

均相光催化具有许多优点。

首先,光能是一种清洁、可再生的能源,与传统的热能相比具有更高的能量转换效率。

其次,光催化反应通常在温和的条件下进行,能够避免高温和高压条件下的副反应生成。

此外,光催化反应对环境友好,产生的副产物少,不会对环境造成污染。

均相光催化在化学合成中具有广泛的应用。

通过光催化反应,可以实现对有机物的选择性氧化、还原和羰基化等反应,从而合成具有特定结构和功能的化合物。

此外,光催化反应还可用于有机物的环化、开环和聚合等反应,实现对有机分子结构的调控。

这些反应在药物合成、功能材料制备等领域具有重要的意义。

均相光催化在能源转化中也有重要应用。

例如,通过光催化反应可以将太阳能转化为化学能,实现光电转换。

此外,光催化反应还可用于光解水制氢、光催化CO2还原等反应,实现对可再生能源的高效利用。

这些应用有望解决传统能源短缺和环境污染等问题。

均相光催化在环境保护中也发挥着重要作用。

光催化反应能够降解有机污染物、去除重金属离子和杀灭细菌等,具有很高的降解效率和选择性。

此外,光催化反应还能够净化废水和废气,实现废物资源化利用。

这些应用在环境修复和水处理等领域具有广阔的前景。

尽管均相光催化具有广泛的应用前景,但目前仍存在一些挑战。

首先,光催化剂的选择和设计仍是一个难题,需要在光吸收、电子传输和表面反应等方面进行优化。

其次,光催化反应的机理和动力学过程仍不完全清楚,需要通过实验和理论模拟相结合的方法进行深入研究。

此外,光催化反应的规模化生产和应用还需要解决经济性和工程技术等问题。

均相催化剂_需求_概述说明以及解释

均相催化剂_需求_概述说明以及解释

均相催化剂需求概述说明以及解释1. 引言1.1 概述均相催化剂作为一种重要的催化剂,在化学工业领域中发挥着关键的作用。

它们能够在反应中提高反应速率、选择性和产物纯度,并降低反应温度和能量消耗。

因此,深入了解均相催化剂及其需求概述对于促进化学工业的发展至关重要。

1.2 文章结构本文将从三个方面来介绍均相催化剂:首先,我们将阐述均相催化剂的需求概述,包括其定义、在工业领域中的应用以及驱动其需求增长的因素。

接下来,我们会解释与探究均相催化剂背后的机理,包括基本原理、分类和特点以及关键步骤和反应机理。

最后,我们将回顾当前均相催化剂研究的进展与挑战,并展望未来其可能发展的趋势。

1.3 目的本文目的是提供一个全面且清晰地介绍均相催化剂及其需求概述的分析。

通过深入探讨相关主题,希望读者可以更好地理解均相催化剂的重要性和应用,并了解当前研究领域中的挑战和未来发展趋势。

这将有助于进一步推动催化剂设计与改进的发展,为实现可持续发展提供更多可能性与机遇。

注意:以上是采用普通文本格式回答,请按照需要进行适当调整。

2. 均相催化剂的需求概述2.1 均相催化剂的定义均相催化剂是指在反应体系中与底物和产物以及溶液处于同一相态的催化剂。

与之相对的是异相催化剂,其存在于不同的相态中,如固体催化剂在气体或液体中进行反应。

均相催化剂通常是有机溶剂、水或气体等反应介质中可溶解的配体和金属络合物。

2.2 均相催化剂在工业领域的应用均相催化剂在工业领域具有广泛的应用,包括石油加工、有机合成、环境保护等方面。

例如,在石油加工过程中,均相催化剂被用于裂解、重整和脱硫等反应;在有机合成领域,均相催化剂可以促进碳-碳键形成以及选择性官能团转移反应;另外,在环境保护方面,均相催化剂可用于净化废水和废气。

2.3 均相催化剂需求的驱动因素引起对均相催化剂需求的驱动因素包括:1. 反应条件的温和性:均相催化剂能够在较低的温度和压力下有效催化反应,从而降低能耗。

后过渡金属烯烃聚合均相催化剂的负载化研究进展

后过渡金属烯烃聚合均相催化剂的负载化研究进展

S p. 0 0 e 2 1
V I2 . 0 . 5 No 5
文章 编号 :6 30 4 2 1 ) 50 6 -6 17 -6 X( 0 0 0 -0 9 0
后 过 渡 金 属 烯 烃 聚 合 均 相 催 化 剂 的 负 载 化 研 究 进 展
苏碧 云 , 鹏 辉 刘 祥 李谦 定 杨 , ,
综述.
对配 体结 构 的修饰 常 常 会 得 到不 同 活性 的催 化 剂.
近年来 , 研究 组 在 B ok at 啶二 亚胺 基金 属 配 本 ro h r吡
2 收 稿 日期 : 01 06- 3 0- 0
基金项 目: 陕西省 自然科学基础研究计 划项 目( 编号 :0 9Q 06) 陕西 省教育 厅专项科 研计 划项 目( 20 J 2 0 ; 编号 :9 K 9 ) 0J66 ;
挥 均相催 化剂 高活 性 的优 点 . 近年 来 , 过渡 金属 均相 催化 剂 的 负载 化 日益 引起 学术界 和 工业界 的 后 重视 , 具有 广 阔的发展 前景 . 关键词 : 后过 渡金 属 均相催 化 剂 ; 负载化 ; 烯烃 聚合
中图分 类 号 :E 2 . T 6 49 文 献标识 码 : A
2 0年 9月 01
第2 5卷第 5期
西 安 石油 大学 学 报 (自然 科 学 版 ) J un l f i nS i u U i  ̄i ( a r ce c dt n o ra o h o nv t N t M S in eE io ) X a y e y u i
最为典 型 的后 过 渡 金 属 均相 催 化 剂 是 19 9 5年
化剂 . 多相催 化 的特点 之一 是使 用载体 . 载体能使 催
化剂金 属 中心均 匀地 分 散 , 易于 得 到 相 对 分子 质 量

均相催化的原理和应用

均相催化的原理和应用

均相催化的原理和应用1. 均相催化的定义均相催化是一种化学反应的催化方式,指催化剂和反应物在同一相中(通常是液相或气相)进行反应。

相比于异相催化,均相催化在反应速率、选择性和废物生成方面具有独特的优势,因此在许多化学合成和工业生产过程中得到了广泛应用。

2. 均相催化的原理均相催化的原理主要涉及以下几个方面:2.1 催化剂的溶解在均相催化中,催化剂通常以固体形式存在,通过溶解到反应物中形成活性溶液催化剂。

催化剂的溶解可以增加其与反应物的接触面积,从而提高反应速率。

2.2 活化反应物均相催化剂在反应物中起到活化分子的作用,即降低反应物分子之间的能垒,使反应更容易进行。

活化反应物的方式包括引发自由基反应、提供Lewis酸碱位点等。

2.3 介导反应过渡态催化剂还可以介导反应过渡态的形成,降低反应物通过高能中间体的能垒。

通过调整催化剂与反应物的作用方式和强度,可以控制反应的选择性和产物分布。

3. 均相催化的应用均相催化在有机合成和工业生产中有着广泛的应用。

以下列举了一些典型的应用案例:3.1 醇的氧化反应以钴配合物为催化剂的均相催化反应,可以将醇氧化为醛和酮。

钴配合物作为氧化剂,可以在反应过程中循环使用,并且反应条件温和,产物选择性高。

3.2 碳碳键形成反应均相催化在碳碳键形成反应中有着重要的应用,例如常用的是Pd-Catalyzed Cross-coupling反应。

在这种催化反应中,Pd配合物可以催化芳烃与有机卤化物之间的反应,形成新的碳碳键。

3.3 烯烃的聚合反应均相催化也广泛应用于烯烃的聚合反应中。

以铜为催化剂的聚合反应被广泛用于聚乙烯的合成,而以钯或镍为催化剂的聚合反应则适用于合成聚丁二烯等弹性体。

3.4 废水处理均相催化也在废水处理领域得到了应用。

以过渡金属离子为催化剂的均相催化反应可以将废水中的有机和无机物质进行氧化、还原和水解等反应,从而有效去除废水中的污染物。

3.5 大气环境净化均相催化还可以用于大气环境净化,例如以TiO2为催化剂的光催化反应可以将空气中的有机污染物如甲醛、苯等高效地分解为CO2和H2O。

化学反应均相与异相催化机理解析

化学反应均相与异相催化机理解析

化学反应均相与异相催化机理解析化学反应是指化学物质相互作用而发生物理或化学变化的过程。

化学反应的速率通常很低,因此需要一种被称为催化剂的物质来加速反应速率。

催化剂可以分为均相催化剂和异相催化剂两种类型。

本文将对化学反应的均相催化和异相催化机理进行解析。

一、均相催化机理均相催化是指催化剂和反应物分布在同一相内的催化过程。

催化剂通常是一个物质,在反应物中以少量存在。

在均相催化反应中,催化剂必须能够吸附并激发反应物,催化化学键的断裂和新键的形成。

接着,产物分离,催化剂回到原始形式,等待下一轮反应。

在均相催化机理中,催化剂和反应物的分子相互作用,可能改变反应动力学,速率常数和反应机理。

例如,酸催化的酯化反应。

在此反应中,甲酸和乙醇在硫酸存在下反应,形成甲酸乙酯和水。

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O硫酸通常是均相酸催化剂,它在反应物中以极小浓度存在。

在如此低的浓度下,硫酸能够吸附并激发反应物,促进反应。

硫酸的酸性能使之通过质子传递,使甲酸和乙醇的碱性增强,因此更容易发生反应。

二、异相催化机理异相催化是指催化剂和反应物分布在不同相中的催化过程。

催化剂往往是一种与反应物分离的粉末或块状物质,通常在气-液或气-固体界面上起作用。

在异相催化机理中,催化剂和反应物之间的相互作用存在于催化剂表面上,因此,催化剂的表面活性是异相反应的关键。

例如,在汽车排放中,三元催化器促进了有害气体的脱除。

三元催化器通常由铂(Pt),钯(Pd)和铑(Rh)等稀有金属催化剂组成。

这些催化剂吸附在芯片的表面并与存在于汽车尾气中的氧气和污染物反应。

三元催化器最重要的功能是将一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx)和氢气(H2)转化为二氧化碳(CO2),氮气和水蒸汽。

三元催化器将氧气和污染物吸附在金属表面上,形成一个与污染物反应的州。

反应的过程发生在金属的表面上,因此催化剂的表面活性是异相反应的关键。

这个过程被称为催化剂的“化学逆反应”。

化学反应工程中的催化剂研究进展

化学反应工程中的催化剂研究进展

化学反应工程中的催化剂研究进展在化学反应工程的领域中,催化剂一直扮演着至关重要的角色。

它们能够显著改变反应的速率和选择性,为实现高效、绿色和可持续的化学过程提供了关键的支持。

随着科学技术的不断进步,催化剂的研究也取得了诸多令人瞩目的进展。

催化剂的作用原理在于通过降低反应的活化能,从而加速反应的进行。

这就好比为化学反应提供了一条更容易通行的“捷径”,使得原本可能需要较高能量才能发生的反应,在相对温和的条件下就能顺利进行。

从微观角度来看,催化剂能够与反应物发生特定的相互作用,形成中间物种,进而促进反应的转化。

近年来,纳米技术在催化剂领域的应用带来了巨大的突破。

纳米级的催化剂具有更高的比表面积和更多的活性位点,能够极大地提高催化效率。

例如,纳米金颗粒在某些氧化反应中表现出了卓越的催化性能。

科学家们通过精确控制纳米金颗粒的尺寸和形貌,实现了对反应选择性的精准调控。

多相催化作为工业生产中广泛应用的一种催化方式,其研究也在不断深化。

在传统的多相催化体系中,载体的作用常常被忽视。

然而,如今的研究发现,合适的载体不仅能够分散活性组分,提高催化剂的稳定性,还能与活性组分发生协同作用,改善催化性能。

比如,将金属活性组分负载在具有特殊孔道结构的分子筛上,可以有效地限制反应中间产物的扩散,从而提高目标产物的选择性。

均相催化虽然在分离和回收方面存在一定的困难,但其具有高活性和高选择性的优点,使得科学家们一直致力于对其进行改进。

通过将均相催化剂固载化,在保持其原有催化性能的同时,解决了分离回收的问题。

此外,离子液体作为一种新型的溶剂和催化剂,在均相催化中也展现出了独特的优势。

它们具有良好的溶解性、热稳定性和可设计性,为开发高效的均相催化体系提供了新的思路。

除了在材料和体系方面的创新,对催化反应机理的深入研究也是催化剂领域的重要进展之一。

借助先进的表征技术,如原位红外光谱、X 射线吸收精细结构等,科学家们能够实时监测反应过程中催化剂表面的化学变化,揭示反应的微观机制。

查尔酮及其衍生物合成中均相催化剂的研究进展(Ⅰ)

查尔酮及其衍生物合成中均相催化剂的研究进展(Ⅰ)

J i 等 以取代苯 乙酮 和 4二 甲基 氨基 苯 甲醛 为原料 , ae vr 一 NO a H为催化 剂 , 为溶 剂 , 甲醇 室温下合 成了 9种 4二 甲基氨 一 基查 尔酮衍生物 , 率 8 % ~ 8 1 。反应方程式 为 : 产 0 9 % 2 ]

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安徽 农 业 科 学 , un l f nu g .Si2 1 3 ( 1 :14 J ra o h i 6 c.00,8 2 ) 10 2—104 o A A 14
责 任编 辑
刘 月娟
责 任 校对
卢瑶
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均相和非均相催化微藻脂质提取和酯交换制备生物燃料的研究进展

均相和非均相催化微藻脂质提取和酯交换制备生物燃料的研究进展

均相和非均相催化微藻脂质提取和酯交换制备生物燃料的研究进展Vinoth Kumar Ponnumsamy;Hussein E.Al-Hazmi;Sutha Shobana;Jeyaprakash Dharmaraja;Dipak Ashok Jadhav;Rajesh Banu J;Grzegorz Piechota;Bartłomiej Igliński;Vinod Kumar;Amit Bhatnagar;Kyu-Jung Chae;Gopalakrishnan Kumarm【期刊名称】《Chinese Journal of Catalysis》【年(卷),期】2024(59)4【摘要】随着化石燃料燃烧导致的二氧化碳排放不断加剧气候变化,且化石燃料储量日益减少,寻求可再生能源已成为一项紧迫的任务.其中,藻类衍生可持续燃料因具有成本优势和可运输性,在解决全球能源危机方面展现出广阔前景,备受关注.利用化学转化技术从微藻中提取脂质,并通过酯交换反应可以将其转化为脂肪酸甲酯,是生产绿色生物燃料的有效途径.这一过程涉及游离脂肪酸、磷脂和甘油三酯的提取,并且生产过程能耗低,成为满足日益增长的能源需求的一种理想解决方案.本文综述了微藻脂质提取和酯交换制备生物燃料的相关研究进展.首先,介绍了微藻脂质的提取方法,包括溶剂提取法、索氏提取法、布利格和戴耶法、超临界二氧化碳提取以及离子液体溶剂法等,并分析了各方法的优缺点.随后,重点阐述了酯交换技术在微藻脂质转化中的应用,包括酸碱催化、酶催化以及原位酯交换反应等,并探讨了这些技术的反应机理、催化剂选择、反应器设计以及生物油生产工艺等方面的研究进展.通过综述上述研究进展,为微藻脂质的生产和应用提供了理论指导.研究表明,通过优化催化剂种类、反应条件以及提取方法,可以有效提高微藻脂质的转化效率和生物油品质.同时,本文也指出了当前微藻脂质生产中面临的挑战,如微藻栽培和生长条件优化、高效转化技术的开发等.随着可持续能源日益受到重视,微藻脂质作为一种可再生能源具有巨大的发展潜力.未来研究应进一步关注微藻的规模化栽培、生长条件优化以及高效转化技术的研发,以提高微藻脂质的产量和品质.同时,应进一步推动和实现微藻生物燃料的实际应用,从而为应对气候变化和能源危机提供有效的解决方案.【总页数】21页(P97-117)【作者】Vinoth Kumar Ponnumsamy;Hussein E.Al-Hazmi;Sutha Shobana;Jeyaprakash Dharmaraja;Dipak Ashok Jadhav;Rajesh BanuJ;Grzegorz Piechota;Bartłomiej Igliński;Vinod Kumar;Amit Bhatnagar;Kyu-Jung Chae;Gopalakrishnan Kumarm【作者单位】a高雄医科大学药物与应用化学系;b高雄医科大学医学研究部;c格但斯克理工大学土木与环境工程学院;d范朗大学工程与技术学院;e工程技术学院;f 韩国海洋大学海洋科学与工程学院环境工程系;g泰米尔纳德邦中央大学生命科学系;i尼古拉斯哥白尼大学化学系;j克兰菲尔德大学水与能源学院;k拉彭兰塔工业大学工程科学学院分离科学系;l韩国海洋大学海洋可再生能源工程专业;m延世大学土木与环境工程学院;n斯塔万格大学科学技术学院化学、生物科学与环境工程研究所【正文语种】中文【中图分类】F42【相关文献】1.非均相法催化制备生物柴油的最新研究进展2.非均相酸催化剂制备生物柴油的研究进展3.微波促进非均相催化生物柴油制备的研究进展4.非均相催化剂制备生物柴油的研究进展因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

均相催化反应的机理研究

均相催化反应的机理研究

均相催化反应的机理研究均相催化反应是一种化学反应过程,其中反应物和催化剂处于相同的物理状态,即都是气体、液体或固体相。

相比于异相催化反应,均相催化反应具有更为简便、高效、选择性好等优点,在许多工业领域,如石化、化肥和药品生产等中被广泛应用。

由于均相催化反应反应机理复杂,一些反应物分子相互作用需要考虑到分子间的电子转移、变形等,因此对其机理的研究十分重要。

均相催化反应的机理一般可以分为两类:酸碱催化和配位催化。

酸碱催化主要是通过酸或碱基中的质子或负离子来提供反应所需的能量,从而降低反应活化能,促进反应的进行。

在酸碱催化的反应中,催化剂可以是弱酸或弱碱,也可以是氧化剂或还原剂,这些催化剂也可以通过调节活性位点的酸碱性质来调整反应的速率和选择性。

配位催化则是通过催化剂和反应物分子之间的相互作用来加速反应。

配位催化的催化剂通常是一些含有不饱和键的金属化合物,其配合物能与反应物形成键合物,促进反应的进行。

该类催化剂可分类为过渡金属催化剂、配位聚合物催化剂和金属有机框架催化剂等。

对于均相催化反应的研究往往需要突破难以观测的反应活性态与中间体。

近年来,许多研究者通过先进的实验技术和理论模拟手段,成功揭示了一些均相催化反应的机理,为更好地优化反应条件、控制反应速率和选择性奠定了基础。

在丙烯氨基化反应中,研究人员采用了in situ IR以及XPS技术来实时观察反应物中间态和催化剂的变化,在此基础上,他们的实验结果支持了一种双立方水合铁离子 [Fe(H2O)6]2+作为氧化剂的反应机理,通过调节pH值,能够有效地控制产物选择性。

在另一个例如环氧乙烷的催化反应研究中,研究人员利用分子模拟方法模拟了PBI金属有机框架的空穴效应对环氧乙烷的发生方向的影响。

仿真结果表明,PBI金属有机框架可以调整反应活性态的构象和产物选择性。

此外,均相催化反应机理研究还需要结合理论计算和实验研究相结合。

近年来,从事均相催化反应机理研究的研究者通过模拟不同反应机理的势能面、转化状态等,寻求反应活性态,预测出合适的反应条件以及催化剂设计的合理性。

均相催化定义

均相催化定义

均相催化定义均相催化是一种重要的催化反应方式,指在反应体系中加入均相催化剂,使反应速率显著提高。

本文将介绍均相催化的定义、原理、应用以及未来的发展方向。

均相催化是指催化剂与反应物处于相同的物理相态,即催化剂与反应物在反应过程中处于相同的液相、气相或固相状态。

与均相催化相对应的是异相催化,即催化剂与反应物处于不同的物理相态。

均相催化的原理是通过催化剂与反应物之间的相互作用,改变反应物的活化能,从而降低反应的能垒,加快反应速率。

均相催化剂通常具有较高的催化活性和选择性,能够在温和的条件下促进反应的进行。

均相催化在化学工业中有着广泛的应用。

例如,在有机合成中,均相催化可以用于合成有机化合物、聚合反应和氧化反应等。

另外,在环境保护和能源领域,均相催化也被广泛应用于废水处理、空气净化和能源转化等方面。

均相催化的发展受到许多因素的影响。

首先,催化剂的设计和合成是均相催化领域的重要研究方向。

研究人员通过合理设计催化剂的结构和活性位点,进一步提高催化剂的催化性能。

其次,反应条件的优化也是均相催化研究的重点内容。

通过调控反应温度、压力和反应物浓度等因素,可以提高反应的效率和选择性。

此外,绿色催化也是当前均相催化研究的热点之一。

研究人员致力于开发环境友好的催化剂和反应体系,减少或消除对环境的污染。

未来,均相催化将面临一些挑战和机遇。

一方面,随着催化剂设计和合成技术的不断发展,均相催化剂的活性和稳定性将会进一步提高,从而推动更多的反应得以实现。

另一方面,均相催化还需要解决一些难题,如活性位点的设计和催化剂的再生等。

未来的研究将着重于解决这些问题,并进一步拓展均相催化的应用领域。

均相催化作为一种重要的催化反应方式,在化学工业和环境保护等领域具有广泛的应用前景。

通过合理设计催化剂和优化反应条件,均相催化可以加快反应速率,提高反应效率和选择性。

随着催化剂设计和合成技术的不断发展,均相催化的应用前景将更加广阔。

均相催化

均相催化

• (3)加氢活性较高。由于中心金属电子密度 增高,负氢离子电负性也增强,加氢活性 增高,使产物只有醇而没有醛,并有5%烯 烃也同时被加氢还原成烷烃。 • (4)副产物少。由于反应中醛浓度很低,故 醛醛缩合及醇醛缩合等连串副反应减少。 • (5)对不同原料烯烃氢甲酰化反应的适应性 差,因为按不同烯烃相应调变配位基以调 节催化剂的活性是不容易的。
• 2、配位键合与络合活化 • A、L—>M(给予型配位键) L:为L碱; M为L酸 • B、L—M(电子配对型σ键) M:d或p空 轨道,L:具有孤对电子的中性分子(NH3, H2O等) L: 等;M被氧化,半填充的d、p轨 道电子。 • C、σ-π键 • CO、C2H4的配位活化分别如下二页图所示:
与co相比是一个较强的施主配位基和较弱的受主配位基能增加中心金属的电子密度从而增强了中心金属的反馈能力使金属羰基间的键变牢固即增加了hcocol代表上述配位基络合物的稳定性
均相催化
酸、碱催化剂及其催化作用
• 1.1.1 概述 • 均相催化反应:气相或液相。气相进料, 液相反应通常也归为均相反应。 • 催化剂:多为组成与结构确定的小分子化 合物:气体、酸、碱、可溶性金属盐类及 金属配合物。例如,盐酸,硫酸,氢氧化 钠,醋酸锰,环烷酸钴,氯化钯,氯化铜 等。 • 研究意义:反应的动力学和机理较容易搞 清楚和阐明。
CO的配位活化
C2H4的配位活化
• 1.2.4 络合催化中的关键反应步骤
• 关键基元步骤,对分析络合催化循环、调变控制 反应进程很有意义。 • 1、配位不饱和与氧化加成: • 配位不饱和:络合物的配位数低于饱和值。有络 合空位。 • 饱和配位:六:Ca、Cd、Co、Fe; 五:Ni; 四: Cu等。 • 配位不饱和的几种情况: • 1)原来不饱和;2)有基质分子易取代的介质分 子占位;3)潜在不饱和,可能发生配位体的解离。

催化剂对化学反应速率的影响-均相和多相催化-大修改

催化剂对化学反应速率的影响-均相和多相催化-大修改
催化作用的类型很多,有均相催化、多相催 化、电催化、光催化和酶催化等。催化作用 理论也不少,但目前实际上仍很不成熟。 在此仅简要介绍均相催化、多相催化和酶催 化三种类型。
基础化学
8.7.2 均相催化和多相催化
1. 均相催化 homogeneous catalysis
——催化剂与反应物处于同一相中的反应
催化剂表面示意图
基础化学
以合成氨反应为例,用铁作催化剂,气相中的N2分子先 被铁催化剂活化中心吸附。使N2分子的化学键减弱、断 裂、解离成N原子,因气相中的H2分子更易与N原子作用,
故能逐步生成NH3。其催化过程可描述为: N…N

N2(g) + H2(g) + —Fe—
反应物
催化剂上活化中心
—Fe— + H2(g)
这些金属催化剂以极小颗粒分散在蜂窝状的陶瓷载体上, 其表面积大,金属用量少,活化中心数目多,足以使废 气与催化剂充分作用。
基础化学
思考题 △GT,p>0的反应,采用催化剂能否使它进 行?催化剂能改变化学反应的平衡常数吗?
基础化学
其催化理论最常用的是中间产物学说。
A+C
基础化学
C
A+B
AB
AC
AC + B
AB + C
(催化剂C与A结合生成中间产物AC, 使得反应物A分子内的化学键松动,以 便A更易与B反应)
2. 多相催化 heterogeneous catalysis
——催化剂与反应物不处于同一相中的反应
如固相催化剂,其常用理论是活化中心学说。 其特点在于表面凹凸不平(如图),尤其是在 棱、角等突出部位的分子或原子,其化合价力 的不饱和性高,能量明显高于催化剂内部的同 类分子或原子,高出部分称为表面能,表面能 =表面张力×表面积,能量高不稳定,但对于 固体而言,要降低表面能,只能通过吸附降低 表面张力来实现。因而表面突出部位易形成吸 附活化中心,这些中心是具有催化能力的活性 部位,虽只占表面很小的部分,但由于催化剂 的总表面积非常大,其数目还是很多的,且它 们能持续进行高效率的催化作用。催化剂通过 吸附使反应物分子的化学键减弱,从而使反应 物分子之间更易发生反应。

催化反应过程进展

催化反应过程进展
工业上可以实施的反应举例:
18
催化吸收耦联
在进行催化合成反应的同时,产物被一种溶剂选择性吸 收,使催化与吸收分离过程同时进行;
目前较成熟的工艺是催化吸收耦联生产甲醇新工艺 常用的溶剂是四乙撑乙二醇二甲醚,它有很好的热稳定
性,甲醇和水在其中的溶解度远大于氢、一氧化碳、二 氧化碳和甲烷 甲醇被固相催化合成的同时,被选择性吸收,使催化和 分离同时进行,改变了气固相催化反应的平衡限制,提 高了原料的转化率,气体无须循环,节省动力。
不同于所有其他膜分离过程,渗透蒸发在物质传递过程 中有相变化。渗透蒸发过程只有膜的致密活性层起分离 作用。
一般按溶解—扩散机理描述渗透蒸发过程的传质现象: (1)进料在膜一侧溶解; (2)溶解在膜中的组分通过膜扩散到透过侧: (3)组分在膜透过侧汽化。
渗透蒸发可选择地脱去某种组分。当用于化学反应时, 能选择性地脱去部分或全部生成物,使逆反应受到抑制, 从而使最终转化率超过平衡转化率。
“反应精馏”工艺彻底改变了长期以来人们对反应和分离过程的传统 认识,它使化学反应过程和精馏分离的物理过程结合在一起,是伴有 化学反应的新型特殊精馏过程。
“反应精馏”概念自1921年由Bacchaus提出以来,已经历了从30年 代到60年代对特定体系的工艺探索、70年代提出反应精馏的计算方法、 80年代进行数学模拟和最优化研究以及目前的工业应用等几个发展阶 段。
2)热回收效率更高 3)热回收成本低
传统的间壁式换热器一次性投入较高。而流向变 化的固定床反应器是气固直接接触,结构简单,总的 传热系数较高,且单位体积床层的传热面大(等于填 料比表面积),因此效果较好。
4)自热操作区更宽 传统流程由于热损失较大及传热效率低,为了维
持自热,单位时间需要的反应提供的热量较多,这就 需要较高的反应物浓度。而流向变化的反应器即使在 反应物浓度为传统的1/10时,仍能维持自热。

广州实验室贵金属均相催化剂概述

广州实验室贵金属均相催化剂概述

广州实验室贵金属均相催化剂概述引言:贵金属催化剂是一类具有高活性和选择性的催化剂,在化学工业中起着重要作用。

然而,由于贵金属的高成本和稀缺性,传统的贵金属催化剂的应用受到了很大的限制。

为了解决这一问题,广州实验室致力于研究开发贵金属均相催化剂,以降低成本并提高催化剂的效率和稳定性。

本文将概述广州实验室贵金属均相催化剂的研究进展和应用前景。

一、贵金属均相催化剂的定义和特点贵金属均相催化剂是指以贵金属为催化剂的反应体系中,催化剂与反应物在同一相中存在。

与传统的贵金属催化剂相比,均相催化剂具有以下几个特点:1.1 高催化活性和选择性:贵金属均相催化剂的反应底物可以与催化剂充分接触,从而提高催化剂的活性和选择性。

此外,均相催化剂能够提供更多的活性位点,增加反应速率。

1.2 低贵金属用量:贵金属均相催化剂中,贵金属的利用率较高,可大幅降低催化剂的成本。

均相催化剂还可以通过循环利用贵金属,进一步降低成本。

1.3 反应底物广泛:均相催化剂对于多种底物都具有较好的催化效果,包括有机物的氧化、还原、羰基化等反应。

这为均相催化剂的应用提供了广阔的前景。

二、广州实验室贵金属均相催化剂的研究进展广州实验室在贵金属均相催化剂领域取得了一系列重要的研究成果,以下是其中的几个典型例子:2.1 铑催化剂的开发:广州实验室研发了一种高效的铑催化剂,可用于不对称氢化反应。

该催化剂具有较高的催化活性和选择性,在不对称合成领域具有重要应用价值。

2.2 钯催化剂的应用:广州实验室开发了一种基于钯的均相催化剂,可用于氢化反应。

该催化剂具有高催化活性和化学选择性,广泛应用于有机合成和药物合成领域。

2.3 铂催化剂的研究:广州实验室通过调控催化剂的结构和成分,成功开发了一种高效的铂催化剂。

该催化剂在氧化反应中表现出优异的催化活性和稳定性,可应用于化学品生产和环境保护等领域。

三、广州实验室贵金属均相催化剂的应用前景广州实验室的研究成果为贵金属均相催化剂的应用提供了新的思路和方法,有望在以下几个方面取得重要突破:3.1 能源领域:广州实验室的贵金属均相催化剂可以应用于燃料电池和电解水等能源领域,提高催化剂的效率和稳定性,降低能源转化的成本。

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前言催化剂是可以加速化学反应的物质。

化学反应若要发生,则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物,这个能量就是活化能。

而催化剂能够提供一个较低的活化能,因此加速了化学反应的发生。

和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比,催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物。

催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。

原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化,大量石油化工和化学产品的生产,以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制,全都依赖于催化技术。

此外,催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[1]。

催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。

据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关。

目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。

最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。

这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[2]。

1 均相催化氧化均相催化氧化在近年来获得很大进展,均相催化氧化的优势在于:一方面底物或氧可因络合而得到活化,另一方面某些络合物催化剂的中心金属或配位体具有一定的氧化能力,使得许多均相催化氧化反应可以在温和条件下进行,并且具有高选择性。

2 烯烃聚合均相催化均相催化剂的出现给聚烯烃工业带来了深远影响。

聚烯烃均相催化剂具有以下性能:超高活性[20]、聚合物分子量分布窄[21]、共聚物组成分布均匀、聚合物结构能有效的进行调控、能使一些烯烃以特殊的方式聚合,获得性能优异的新材料[22]、加工性能好[23]、环保有优势[24]等。

2.1 金属茂催化剂金属茂催化剂是由一个或两个环戊二烯基Cp(或取代的环戊二烯基)与中心过渡金属原子配位而形成的有机金属配合物。

环戊二烯基Cp通过π键和中心金属原子连接在一起,Cp环与金属之间的化学键并不是集中在环上的五个碳原子中的任一碳上,而是为环上的所有碳原子所共有。

环和环上取代基(S)的性质和数目,过渡金属和其取代基(R)的类型,桥的类型(如果存在)和助催化剂的类型都决定这些有机金属化合物催化烯烃聚合反应的性能。

因此,金属茂催化剂结构的特点之一是具有很大的调控性。

Erker&等[25,26]开发了以ⅣB金属二茂(茚)化合物为主催化剂,过量MAO为助催化剂的两组分催化体系,其中金属原子主要为Ti,Zr或Hf,配体主要为环戊二烯基(Cp)、茚基(Ind)和四氢茚基(IndH4),根据配体又可以分为桥联和非桥联两类。

非桥联的催化体系主要用于乙烯聚合和丙烯无规聚合,如Cp2TiCl2/MAO;桥联的催化体系可以使丙烯等α-烯烃立体选择性聚合,如Et[Ind]2ZrCl2/MAO。

也有人用改性的铝氧烷MMAO[27]代替MAO。

Zambelli等人[32]用CP2TiCl2/MAO使对氯苯乙烯、苯乙烯及对甲基苯乙烯间规均聚和共聚;此外,还可以使丁二烯、异戊二烯进行1,4-顺式聚合。

Marks[33]采用固体CPMAS-NMR技术,第一次直接观察到了乙烯在MAO活化的二茂锆阳离子上的插入反应,从而更加确认阳离子是均相催化体系的催化中心。

Pellecchia[34]合成了第一个非茂型阳离子化合物Zr(CH2Ph)3+[B(CH2Ph)(C6F5)3]-,该离子化合物可以使乙烯的丙烯聚合,这说明了阳离子催化中心不仅仅局限于茂类催化体系。

2.2 后过渡金属催化剂后过渡金属络合物催化剂是相对于茂金属催化剂中金属元素Zr、Ti等前几种过渡金属而言的,金属中心原子的选择打破了ⅣB-ⅥB族的限制,采用Ni、Pd、Ru等后几种金属元素,固而被称为“后过渡金属络合物催化剂[36,37]”。

典型的后过渡金属络合物催化剂具有平面四边形结构,其结构特征既不同于传统的Ziegler-Natta催化剂,也不同于茂金属催化剂,是一种具有双齿配体的阳离子络合物,配体为有机磷配体或有机氮配体(通常为α-二亚胺配体)[36,37]。

这种新型均相催化剂的主要特点是聚合活性高、单体范围广、而且价格低廉,合成工艺灵活。

不仅可以催化烯烃和α-烯烃的聚合反应,还可以与极性单体如丙烯酸(酯)发生共聚,催化CO与各种烯烃包括环烯烃、α-烯烃和含有官能团的烯烃共聚合,从而获得新型聚乙烯、CO/烯烃共聚物、烯烃/极性单体共聚物、基于降冰片烯的环烯烃聚合物等。

此外,镍基络合物催化剂还可以在不另加共聚单体时直接获得低密度支链聚乙烯产品,是一种新型的聚烯烃双功能催化剂。

后过渡金属催化剂不仅适用于特种聚烯烃树脂领域,而且可以用来制备大宗聚乙烯产品,所得聚乙烯兼具LDPE的可加工性和LLDPE的优良性能[38]。

2.3 乙烯齐聚催化剂以取代茂环或桥连茂环配位的钻络合物为主催化剂,以Bu3NHB11CH12(tri-n-Butylammonium 1-Carbadodecarborate)取代R3AL作为助催化剂,催化乙烯齐聚及乙烯/丙烯共聚的研究亦有专利报道[43]。

研究表明,以Cl、OR或β-二酮等不同配体配位的锆络合物ZrL4作为主催化剂时,对乙烯齐聚的活性和选择性均有明显影响。

如当L分别为Cl、OEt、OC6H5和acac(乙酚丙酮)时,乙烯齐聚活性从左至右随配体吸电子能力的增强而提高,电子效应在这里占主导地位。

于同一系列锆络合物的研究,进一步揭示了调变主催化剂中配体的电子效应是提高催化剂活性和选择性的关键因素之一[44]。

近年来,不少专利报道了三价铬的羧酸盐类络合物催化乙烯齐聚的研究结果[45~49]。

这类铬络合物催化乙烯齐聚,对低碳烯烃有较高的选择性,例如,[Cr(Ⅲ)]/Et3Al/(CHCMe)2NH/CCl4催化体系,主要生成乙烯三聚产物(C6,93.7%),1-己烯含量达到99.6%[80℃,p(C2H4)=3.4MPa][46]。

钼络合物[Mo(NO)2(Oet)2(EtOH)]n和[Mo(NO)2(Opr)2]以Me3SiCl作为助催化剂,可催化丙烯齐聚得到低聚物,前者的活性大于后者[50],而端烯齐聚时生成高聚物。

当在体系中加入AlCl3时可改善催化活性,但对烯烃聚合度无影响。

H-NMR原位研究表明,这类催化剂催化乙烯齐聚经卡宾机理进行反应。

硫桥双核铝络合物是研究金属硫化物多相催化反应机理的模型化合物,它能够与许多不饱和分子发生加成反应,并可在温和条件下催化2-甲基丙烯齐聚[51]。

与铬、钼络合物相比,钨络合物催化烯烃齐聚的文献报道较少[52,53]。

阳离子型钨络合物[Cpw(NO)2]BPh4对2-甲基丙烯齐聚具有催化活性。

在烷基氯化铝和芳基异氰酸酯存在下,钨的无机化合物WOC14、WO2Cl 可催化小分子α-烯烃(C2~4)齐聚。

许多钌的羰基簇化合物,如[RU3(CO)12],在高压下可催化乙烯齐聚,主要生成低碳内烯烃(C4~12),且C6以上产物为线性和分枝烯烃的混合物[54]。

升高反应温度和采用质子性溶剂可提高催化活性。

当用PR3配体取代簇合物中的CO时,催化活性大大降低。

3 加氢均相催化均相加氢催化剂的特点是活性高,选择性好,用量少,氢化温度和压力较低,催化剂可重复使用。

缺点是氢化结束后氢化油与催化剂的分离较困难,需要特殊的分离方法,在大规模工业化生产中受到一定的限制。

3.1 不对称加氢不对称加氢属于均相立体选择催化。

目前,均相不对称催化加氢的最出色应用,在于Monsanto 的合成L-多巴过程[1,2]。

L-多巴,即L-二羟基苯丙氨酸,它是一种手性氨基酸。

为了合成这种在对映选择反应方面有光学活性的产品,开发出来许多类似于Wikinson催化剂而又有光学活性的膦配合物。

要求烯烃的加氢必须是前手性的,也就是说,催化剂本身必须具有一种配合到金属中心上并形成理想的手性结构的不对称立体选择性。

左右对映的铑膦络合物催化剂,通常有不同的热力学和动力学稳定性,并且在合适的条件下,其中一种的影响,可以引起对映选择产物的生成。

改变催化剂中不同的膦配体,可最终导致所需手性催化剂的形成。

3.2 SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)加氢J.Dupont[55]等人用RuHCl(CO)(Pcy3)2作催化剂溶于离子液体四氟硼酸1-丁基3-甲基咪唑翁盐中,对J>+氢NBR化作了考察。

结果表明氢化速率随氢压的升高而增大,熔盐用量增大,氢化速率也随之增大。

3.3 顺酐加氢根据对顺酐催化加氢反应机理的研究表明,顺酐是环状不饱和羰基化合物,其加氢机理的研究可以为αβ、不饱和羰基化合物的加氢提供参考,也为进一步揭示催化反应本质、设计发现新催化剂提供理论依据。

4 稀土配合物近20 年来合成了大最稀土配合物与有机化合物, 近来正致力于其应用开发。

和d -过渡元素所经历的过程类似, 主要也是先在有机合成中用作计量试剂或催化剂。

4.1 具有特殊结构的稀土配合物用多种方法研究了稀土冠醚配合物。

冠醚可与稀土生成2:1、3:2、4:3、1:1 和1:2 型配合物。

冠醚对稀土的萃取能力: B15C5> B18C6> B12C。

对同一冠醚, 稀土分配比随其原子序数变化呈极值或递减。

稀土卟啉配合物多为夹心结构, 其光谱和氧化还原性质颇受重视。

用模板法合成了稀土酞菁类配合物, 其中重稀土的酞菁类配合物更易合成。

采用电化学方法, 高分辨电镜观察首先报道了在镥的双酞菁夹心配合物中存在着45°及38°二种夹角的异构体。

[ 61]稀土与穴醚、氮杂环羧酸配合物研究及稀土多核、原子簇化合物研究也取得了明显进展。

研究了大量稀土羧酸配合物, 并对200 多个稀土羧酸配合物的结构进行了归纳和总结。

[ 62]合成了具特殊结构的稀土氨基酸等多核和异多核配合物。

[63, 64] 稀土席夫碱配合物具有催化和抗菌等特性, 因而受到重视。

已合成了一些具有催化和抗菌活性的配合物。

[ 65]多元配合物的重要性日益为人们所认识, 三元以至四元等配合物的研究不断深入。

[66] 开展了稀土杂多配合物和胺多羧酸配合物的合成及表征工作。

[67]低温固相反应也正用于稀土配合物合成。

[68]4.2 稀土金属有机配合物[ 69]我国稀土金属有机配合物研究取得了可喜进展。

轻稀土因其离子半径大和配位数高, 故环戊二烯基轻稀土氯化物稳定性差, 合成困难。

采用空间位阻大和给电子作用强的取代环戊二烯基或桥联双环戊二烯基配体合成了难以合成的轻稀土环戊二烯类配合物。

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