相转移催化原理和应用pdf
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相转移催化原理及应用
Presentation
By 赵梦娇 郭倩 周惠鑫 郭敏俊
1 2
相转移催化反应概述
相转移催化作用原理 相转移催化剂 相转移催化在有机合成中的应用 相转移催化的发展
3 4 5
一、相转移催化反应概述
发展 20世纪 60年代后期，一种克服非均相体系溶解性差 的新方法问世，Starks称这一新技术为相转移催化 （ phase transfer catalysis,PTC），它通过加入催化 剂量的第三种物质（即相转移催化剂）或采用具有 特殊性质的反应物，使一种反应物从一相百度文库移到另 一相中，并且与后一相中的另一反应物起反应，从 而变非均相反应为均相反应，确保并加速了反应的 顺利进行。
PTC包括 液—液 固—液 气 —液
中性条件下的反应 碱性条件下的反应
2、相转移催化机理
中性条件下，液—液PTC机理：
Starks PTC cycle diagram
R-X
+
MY
QX
R-Y + MX
+ QY
+ +
R-X
R- Y
+ +
+ QX
有机相
+ QY
+ MX
+ MY
+ QX
水相
或：
R-X
+
+ QY
季铵盐的萃取常数 萃取常数 溶剂 CH2Cl2 CHCl3 C6H6 CCl4 R= CH3— 1.5 0.22 C2H5— 220 21 0.22 C3H7— 2.9× 104 4.4× 103 35 C4H9— 4.8× 106 8.1× 105 3.9× 103 87 C5H11— 2.45× 108 7.9× 105 2.9× 104
常见的 TPPTC 有固载化季铵盐、固载化冠醚、固载化聚乙二醇等，其中研究最 多、使用最广泛的是固载化聚乙二醇。
四、相转移催化法在有机合成中的应用
（一）不用碱的相转移催化取代反应 通式：
RX
+
QY
X
PTC
-
RY + QX
SH -
Y： CN -
RCOO -
1、卤代烷的制备（RI、RF）
（1）RI 的制备
RCOOH +R"3N
+ RCOOR' + R" 3NR'X
RCOONHR"3
R" 3N
+ R'X
+ R" 3NR'X
+ R"3NR'X + NaCl
RCOONa + R"3N + R'X
RCOOR'
+
醋酸钠 氯化苄 季铵盐 脱水 硼酸 产品 蒸馏 乙酸苄酯合成工艺流程
利用氯化苄与水形成共沸物可快速脱去结晶醋酸钠中结晶水；在弱碱 性条件下水解酯化后混和物使未反应氯化苄水懈成苯甲醇，二氯化苄水 解成苯甲醛，然后再用亚硫酸氢钠洗涤半成品除去苯甲醛；加入少量硼 酸进行蒸馏，蒸馏时硼酸与苯甲醇酯化成高沸点的酯，使之与产品乙酸 苄酯易于通过蒸馏分离开来。
R-Y
+
+ QX
有机相
+ M Y
+ Q X
水相
PTC：相转移催化剂，具有“搬运”离 子的作用，“搬运工”。
问题：若反应需在水相中进行呢？
“逆相相转移催化剂”！
3、 PTC优点
提高反应速率，提高反应的专一性； 耗费较低的能源； 可使用廉价非毒性、能回收的溶剂，或直接使用液体 试剂作为溶剂；
相转移催化使用的催化剂和介质极易获得；
相转移催化剂：多环穴醚
O O N O O O N O
2(ClCH2CH2OCH2)2 + 2 NH2 - Ts
Ts
N
Ts
(ClCOCH2OCH2)2 O
N
O O O O
O
O
O N
LiAlH4
N
O O O O
[2,2,2]-穴醚
穴醚是可以与阳离子发生配位的双环和多环多齿配体。“穴醚（cryptand）” 一词是指该配体形如空穴，将底物分子容纳在里面。整个分子是一个三维的结构。 因此与单环的冠醚相比，穴醚配合物更加稳定，对底物分子的选择性也更强。形 成的复合物具有脂溶性。唐纳德·克拉姆、让- 马里·莱恩和查尔斯·佩德森通 过对穴醚和冠醚进行研究，开创了超分子化学的先例，并因此获得了1987年的诺 贝尔化学奖。
O2N Cl NO2
+
18C6 O2N KF CH3CN
F NO2
100%
CH3COCl
Br
+ KF
+ KF
18C6
CH3COF
100%
18C6
100%
（3）长链醇制长链卤代烷
ROH + HCl ZnCl2 RCl + H2O
ROH + HCl
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br
R≤C4~C6
②环上取代基
苄基氯酯化时
二环己基 -18-冠 -6＞ 二苯基 -18-冠 -6＞ 18-冠 -6 HO(CH2CH2O)nH C12H25O(CH2CH2O)nH C8H7 – C6H5- O(CH2CH2O)nH
聚醚催化剂具有价格低、稳定性好、合成方便等特点，主要类型有：
聚乙二醇 聚乙二醇脂肪醚 聚乙二醇烷基苯醚
R R'
NH O
C6H5NHNHC6H5 取代肼：
NHAr
某些酰胺： RCONHC6H5
SO2NHR
磺酰胺：H C
3
（2）粉状KOH或K2CO3或t-BuOK/冠醚或穴 醚/适当 溶剂：使Ph2CH2、Ar3CH等更弱的酸性化合物
TBAB PhCH2Cl or CTMAB RCOOCH2Ph
羧酸苄酯：收率85%以上。
HCOOCH2Ph CH3COOCH2Ph CH3CH2COOCH2Ph
甲酸苄酯
乙酸苄酯 89%
丙酸苄酯 98.5%
CH3CH2CH2COOCH2Ph
PhCOOCH2Ph
丁酸苄酯
苯甲酸苄酯 89%
（2） RCOOH + R" 3N + R'X
（ 1） NaOH水溶液（50%~60% ）/R4NX： 使 pKa为 22~25的底物去质子化 如：醛、酮、酯、腈的 α- H，酸性N-H、 ROH、 ArOH、 端炔氢等
O NH O
N H
常见酸性N—H：
亚胺类：(C H ) NH
6 5 2
N N H N H N H N H
O
O NH O
酰亚胺： 腙：
* 萃取常数E R4N+（Pic-) = [R4N+Pic-]/{[R4N+]水· [Pic-]水}， Pic为苦味酸根
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(2)
不同季铵盐由水相到 1，2-二氯乙烷中的萃取常数 Q+BrN(n-C16H33)(CH3)3Br N(n-C15H31)(CH3)3Br N(n-C14H29)(CH3)3Br N(n-C12H25)(CH3)3Br Cn 19 18 17 13 logE 3.88 3.28 2.66 0.34 Q+BrN(n-C14H29)(C2H5)3Br N(n-C12H25)(C2H5)3Br N(n-C10H21)(C2H5)3Br N(n-C10H21)(n-C3H5)3Br N(n-C10H21)(n-C4H9)3Br Cn 20 18 16 19 22 logE 3.72 2.54 1.36 3.91 4.15
相转移催化作用
相转移催化的转移作用 相转移催化的活化作用 相转移催化的提高选择性的作用
相转移催化反应体系
液 —液相转移催化反应体系 液 —固相转移催化反应体系 气—液相转移催化反应体系 液 —液 —固相转移催化反应体系 液—液—液相转移催化反应体系 固 —固 —液相转移催化反应体系
相转移催化剂：三相相转移催化剂
将可溶性相转移催化剂(PTC) 固载到高分子载体上制得的一类既不溶于水 ,也不 溶于有机相的固载化相转移催化剂 称为三相相转移催化剂 (triphase phase transfer catalyst,简称TPPTC)； 三相相转移催化剂的特点： ⒈ 不溶于水、酸、碱和有机溶剂，反应结束后只需简单过滤即可定量回 收； ⒉ 可多次重复使用，而活性不降低或稍微降低，反应产物从反应体系中的 分离提取也很方便； ⒊ ⒋ 由于催化剂已高分子化，挥发性小、相应减少了毒性； 适合于工业上的连续化生产。
二、相转移催化作用原理
1、定义（ 1971年， C. M. Starks 提出） 当两种反应物分别处于互不相溶的两相中时，彼此不能反应。 加入第三种物质后，由于它的作用，反应得以迅速进行。这种 作用称为相转移催化作用，这种物质称为相转移催化剂。
PTC： phase transfer catalyst
相转移催化剂：冠醚及聚醚类相转移催化剂
冠醚催化原理为利用环中氧原子与金属离子形成配位化合物正离子，常用 于液- 固相反应体系。冠醚催化效率影响因素有： ①冠醚孔径
冠醚 12-冠 -4 15-冠 -5 18-冠 -6 21-冠 -7 腔孔直径 /nm 0.11～ 0.14 0.17～ 0.22 0.26～ 0.32 0.34～ 0.42 金属离子 Li+ Na+ K+ Cs+ 离子直径 /nm 0.136 0.194 0.266 0.388
工艺流程简单、设备尺寸小；
产品容易分离。
三、相转移催化剂
PTC性能要求
1、能形成离子对：如 Q+Y- Q+X2、 Q+要有一定的亲脂性 3、良好的化学稳定性，能循环使用
PTC分类
季铵、鏻、砷、锍盐、叔胺、冠醚、开链醚及负离子化合物
鎓盐类 冠醚类 一般（与结构有关）
除强酸外，基本稳定
开链聚醚类 不定（与结构及反 应条件有关） 除强酸外，基本稳 定
催化活性 一般（与结构有关）
稳定性 在120℃以下较为稳定，鏻盐比
铵盐稳定，但两者在强碱条件 下都不稳定 制备难易 易 价格 回收 一般 不困难（依赖于反应条件） 部分易 较贵 蒸馏 液 -固相 重要 大
易 低 蒸馏 液 -液相，液 -固相 不重要 小
反应体系 液 -液相，液 -固相 无机离子 不重要 毒性 小
酯化 亚硫酸氢钠 水洗
水解
三乙胺
脱醛
4、其它取代反应
RSCN KSCN KSH RONO NaNO2 NaNO3 RONO2 RX RSH
（二）有外加碱的相转移催化反应
C、 O、 N 的烷基化 碳 -碳叁键、双键等的亲核加成
α、 β、γ消除反应 水解反应等
底物去质子化后变为负离子再参与反应
底物酸性与碱的选择：
高产率
PTC：季铵盐、冠醚、穴醚
RCOO- 进入有机相，亲核性增强！
例1：卢言菊,赵振东,陈玉湘,等. 相转移催化法合成松香树脂
酸烯丙酯工艺.化工进展,2009,28(7):1261-1265.
PTC： CTMAB，收率90.2%. 十六烷基三甲基溴化铵
例2：酯类香精羧酸苄酯的合成
RCOONa
+
CH3(CH2)7Br
CH2Cl2 + NaI
+
KI
PTC
CH3(CH2)7I + KBr
PTC
ClCH2I + CH2I2
PTC:
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br
（2）RF 的制备
RCH2X
+ KF
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br or 18C6
RCH2 F + KX
X： Cl、 Br
② 季镀盐中阴离子的影响
常用的季铵盐是季铵的氯化物，因为它们制备容易、价格较便 宜。如果当亲核试剂的阴离子Nu-( 如F-、OH - ) 比Cl- 更难提取 到有机相时，就需要使用季铵酸性硫酸盐，因为HSO4- 在碱性介 质中会转变成更难提取的SO42- . 由于季铵酸性硫酸盐的制备较复 杂、价格较贵，使用较少.
1. 固定3 个取代基，改变一个取代基，则长链取代基季铵盐的萃取常数大； 2. 对称性强的季铵盐的萃取效率比对称性差的季铵盐高。
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(3)
①季铵盐阳离子的结构
为了使季铵盐阳离子既具有较好的亲油性，又具有较好的亲水 性，季铵盐阳离子中的四个烷基的总碳原子数一般以15-25 为宜. 为了提高亲水试剂中阴离子的活性，亲核试剂的阳离子与阴离子 在有机溶剂中应该容易分开，即阳离子和阴离子之间的中心距离 应尽可能大一些，因此，四个烷基最好是相同的.
RCl + H2O
R： C6~C16
＞ 90%
2、腈的制备
RX + KCN NaCN PTC RCN + KX NaX
不同RX的反应速度：1°RX ＞ 2° RX
PTC：鎓盐、冠醚（18C6、15C5）
3、酯的制备 RCOOAg + R'X
RCOOR' + AgX
＜ 5%
(1) RCOOK(s)+ R'X RCOOR' + KX CH3CN PTC
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(1)
鎓盐类催化剂由中心原子、中心原子上的取代基和负离子三部分组成， 催化活性与这三部分有关。 催化活性的影响因素 ① 中心原子： R3P+ ＞ R3N+ ＞ R3As+ ＞ R3Sb+ 电负性和水溶液中阴离子的结合力大小有关 ② 负离子的影响：Iˉ＞ Brˉ＞CNˉ＞ Clˉ＞ OHˉ＞ Fˉ＞ SO42ˉ ③ 取代基的影响：
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By 赵梦娇 郭倩 周惠鑫 郭敏俊
1 2
相转移催化反应概述
相转移催化作用原理 相转移催化剂 相转移催化在有机合成中的应用 相转移催化的发展
3 4 5
一、相转移催化反应概述
发展 20世纪 60年代后期，一种克服非均相体系溶解性差 的新方法问世，Starks称这一新技术为相转移催化 （ phase transfer catalysis,PTC），它通过加入催化 剂量的第三种物质（即相转移催化剂）或采用具有 特殊性质的反应物，使一种反应物从一相百度文库移到另 一相中，并且与后一相中的另一反应物起反应，从 而变非均相反应为均相反应，确保并加速了反应的 顺利进行。
PTC包括 液—液 固—液 气 —液
中性条件下的反应 碱性条件下的反应
2、相转移催化机理
中性条件下，液—液PTC机理：
Starks PTC cycle diagram
R-X
+
MY
QX
R-Y + MX
+ QY
+ +
R-X
R- Y
+ +
+ QX
有机相
+ QY
+ MX
+ MY
+ QX
水相
或：
R-X
+
+ QY
季铵盐的萃取常数 萃取常数 溶剂 CH2Cl2 CHCl3 C6H6 CCl4 R= CH3— 1.5 0.22 C2H5— 220 21 0.22 C3H7— 2.9× 104 4.4× 103 35 C4H9— 4.8× 106 8.1× 105 3.9× 103 87 C5H11— 2.45× 108 7.9× 105 2.9× 104
常见的 TPPTC 有固载化季铵盐、固载化冠醚、固载化聚乙二醇等，其中研究最 多、使用最广泛的是固载化聚乙二醇。
四、相转移催化法在有机合成中的应用
（一）不用碱的相转移催化取代反应 通式：
RX
+
QY
X
PTC
-
RY + QX
SH -
Y： CN -
RCOO -
1、卤代烷的制备（RI、RF）
（1）RI 的制备
RCOOH +R"3N
+ RCOOR' + R" 3NR'X
RCOONHR"3
R" 3N
+ R'X
+ R" 3NR'X
+ R"3NR'X + NaCl
RCOONa + R"3N + R'X
RCOOR'
+
醋酸钠 氯化苄 季铵盐 脱水 硼酸 产品 蒸馏 乙酸苄酯合成工艺流程
利用氯化苄与水形成共沸物可快速脱去结晶醋酸钠中结晶水；在弱碱 性条件下水解酯化后混和物使未反应氯化苄水懈成苯甲醇，二氯化苄水 解成苯甲醛，然后再用亚硫酸氢钠洗涤半成品除去苯甲醛；加入少量硼 酸进行蒸馏，蒸馏时硼酸与苯甲醇酯化成高沸点的酯，使之与产品乙酸 苄酯易于通过蒸馏分离开来。
R-Y
+
+ QX
有机相
+ M Y
+ Q X
水相
PTC：相转移催化剂，具有“搬运”离 子的作用，“搬运工”。
问题：若反应需在水相中进行呢？
“逆相相转移催化剂”！
3、 PTC优点
提高反应速率，提高反应的专一性； 耗费较低的能源； 可使用廉价非毒性、能回收的溶剂，或直接使用液体 试剂作为溶剂；
相转移催化使用的催化剂和介质极易获得；
相转移催化剂：多环穴醚
O O N O O O N O
2(ClCH2CH2OCH2)2 + 2 NH2 - Ts
Ts
N
Ts
(ClCOCH2OCH2)2 O
N
O O O O
O
O
O N
LiAlH4
N
O O O O
[2,2,2]-穴醚
穴醚是可以与阳离子发生配位的双环和多环多齿配体。“穴醚（cryptand）” 一词是指该配体形如空穴，将底物分子容纳在里面。整个分子是一个三维的结构。 因此与单环的冠醚相比，穴醚配合物更加稳定，对底物分子的选择性也更强。形 成的复合物具有脂溶性。唐纳德·克拉姆、让- 马里·莱恩和查尔斯·佩德森通 过对穴醚和冠醚进行研究，开创了超分子化学的先例，并因此获得了1987年的诺 贝尔化学奖。
O2N Cl NO2
+
18C6 O2N KF CH3CN
F NO2
100%
CH3COCl
Br
+ KF
+ KF
18C6
CH3COF
100%
18C6
100%
（3）长链醇制长链卤代烷
ROH + HCl ZnCl2 RCl + H2O
ROH + HCl
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br
R≤C4~C6
②环上取代基
苄基氯酯化时
二环己基 -18-冠 -6＞ 二苯基 -18-冠 -6＞ 18-冠 -6 HO(CH2CH2O)nH C12H25O(CH2CH2O)nH C8H7 – C6H5- O(CH2CH2O)nH
聚醚催化剂具有价格低、稳定性好、合成方便等特点，主要类型有：
聚乙二醇 聚乙二醇脂肪醚 聚乙二醇烷基苯醚
R R'
NH O
C6H5NHNHC6H5 取代肼：
NHAr
某些酰胺： RCONHC6H5
SO2NHR
磺酰胺：H C
3
（2）粉状KOH或K2CO3或t-BuOK/冠醚或穴 醚/适当 溶剂：使Ph2CH2、Ar3CH等更弱的酸性化合物
TBAB PhCH2Cl or CTMAB RCOOCH2Ph
羧酸苄酯：收率85%以上。
HCOOCH2Ph CH3COOCH2Ph CH3CH2COOCH2Ph
甲酸苄酯
乙酸苄酯 89%
丙酸苄酯 98.5%
CH3CH2CH2COOCH2Ph
PhCOOCH2Ph
丁酸苄酯
苯甲酸苄酯 89%
（2） RCOOH + R" 3N + R'X
（ 1） NaOH水溶液（50%~60% ）/R4NX： 使 pKa为 22~25的底物去质子化 如：醛、酮、酯、腈的 α- H，酸性N-H、 ROH、 ArOH、 端炔氢等
O NH O
N H
常见酸性N—H：
亚胺类：(C H ) NH
6 5 2
N N H N H N H N H
O
O NH O
酰亚胺： 腙：
* 萃取常数E R4N+（Pic-) = [R4N+Pic-]/{[R4N+]水· [Pic-]水}， Pic为苦味酸根
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(2)
不同季铵盐由水相到 1，2-二氯乙烷中的萃取常数 Q+BrN(n-C16H33)(CH3)3Br N(n-C15H31)(CH3)3Br N(n-C14H29)(CH3)3Br N(n-C12H25)(CH3)3Br Cn 19 18 17 13 logE 3.88 3.28 2.66 0.34 Q+BrN(n-C14H29)(C2H5)3Br N(n-C12H25)(C2H5)3Br N(n-C10H21)(C2H5)3Br N(n-C10H21)(n-C3H5)3Br N(n-C10H21)(n-C4H9)3Br Cn 20 18 16 19 22 logE 3.72 2.54 1.36 3.91 4.15
相转移催化作用
相转移催化的转移作用 相转移催化的活化作用 相转移催化的提高选择性的作用
相转移催化反应体系
液 —液相转移催化反应体系 液 —固相转移催化反应体系 气—液相转移催化反应体系 液 —液 —固相转移催化反应体系 液—液—液相转移催化反应体系 固 —固 —液相转移催化反应体系
相转移催化剂：三相相转移催化剂
将可溶性相转移催化剂(PTC) 固载到高分子载体上制得的一类既不溶于水 ,也不 溶于有机相的固载化相转移催化剂 称为三相相转移催化剂 (triphase phase transfer catalyst,简称TPPTC)； 三相相转移催化剂的特点： ⒈ 不溶于水、酸、碱和有机溶剂，反应结束后只需简单过滤即可定量回 收； ⒉ 可多次重复使用，而活性不降低或稍微降低，反应产物从反应体系中的 分离提取也很方便； ⒊ ⒋ 由于催化剂已高分子化，挥发性小、相应减少了毒性； 适合于工业上的连续化生产。
二、相转移催化作用原理
1、定义（ 1971年， C. M. Starks 提出） 当两种反应物分别处于互不相溶的两相中时，彼此不能反应。 加入第三种物质后，由于它的作用，反应得以迅速进行。这种 作用称为相转移催化作用，这种物质称为相转移催化剂。
PTC： phase transfer catalyst
相转移催化剂：冠醚及聚醚类相转移催化剂
冠醚催化原理为利用环中氧原子与金属离子形成配位化合物正离子，常用 于液- 固相反应体系。冠醚催化效率影响因素有： ①冠醚孔径
冠醚 12-冠 -4 15-冠 -5 18-冠 -6 21-冠 -7 腔孔直径 /nm 0.11～ 0.14 0.17～ 0.22 0.26～ 0.32 0.34～ 0.42 金属离子 Li+ Na+ K+ Cs+ 离子直径 /nm 0.136 0.194 0.266 0.388
工艺流程简单、设备尺寸小；
产品容易分离。
三、相转移催化剂
PTC性能要求
1、能形成离子对：如 Q+Y- Q+X2、 Q+要有一定的亲脂性 3、良好的化学稳定性，能循环使用
PTC分类
季铵、鏻、砷、锍盐、叔胺、冠醚、开链醚及负离子化合物
鎓盐类 冠醚类 一般（与结构有关）
除强酸外，基本稳定
开链聚醚类 不定（与结构及反 应条件有关） 除强酸外，基本稳 定
催化活性 一般（与结构有关）
稳定性 在120℃以下较为稳定，鏻盐比
铵盐稳定，但两者在强碱条件 下都不稳定 制备难易 易 价格 回收 一般 不困难（依赖于反应条件） 部分易 较贵 蒸馏 液 -固相 重要 大
易 低 蒸馏 液 -液相，液 -固相 不重要 小
反应体系 液 -液相，液 -固相 无机离子 不重要 毒性 小
酯化 亚硫酸氢钠 水洗
水解
三乙胺
脱醛
4、其它取代反应
RSCN KSCN KSH RONO NaNO2 NaNO3 RONO2 RX RSH
（二）有外加碱的相转移催化反应
C、 O、 N 的烷基化 碳 -碳叁键、双键等的亲核加成
α、 β、γ消除反应 水解反应等
底物去质子化后变为负离子再参与反应
底物酸性与碱的选择：
高产率
PTC：季铵盐、冠醚、穴醚
RCOO- 进入有机相，亲核性增强！
例1：卢言菊,赵振东,陈玉湘,等. 相转移催化法合成松香树脂
酸烯丙酯工艺.化工进展,2009,28(7):1261-1265.
PTC： CTMAB，收率90.2%. 十六烷基三甲基溴化铵
例2：酯类香精羧酸苄酯的合成
RCOONa
+
CH3(CH2)7Br
CH2Cl2 + NaI
+
KI
PTC
CH3(CH2)7I + KBr
PTC
ClCH2I + CH2I2
PTC:
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br
（2）RF 的制备
RCH2X
+ KF
+ n-C16H33P(n-Bu)3Br or 18C6
RCH2 F + KX
X： Cl、 Br
② 季镀盐中阴离子的影响
常用的季铵盐是季铵的氯化物，因为它们制备容易、价格较便 宜。如果当亲核试剂的阴离子Nu-( 如F-、OH - ) 比Cl- 更难提取 到有机相时，就需要使用季铵酸性硫酸盐，因为HSO4- 在碱性介 质中会转变成更难提取的SO42- . 由于季铵酸性硫酸盐的制备较复 杂、价格较贵，使用较少.
1. 固定3 个取代基，改变一个取代基，则长链取代基季铵盐的萃取常数大； 2. 对称性强的季铵盐的萃取效率比对称性差的季铵盐高。
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(3)
①季铵盐阳离子的结构
为了使季铵盐阳离子既具有较好的亲油性，又具有较好的亲水 性，季铵盐阳离子中的四个烷基的总碳原子数一般以15-25 为宜. 为了提高亲水试剂中阴离子的活性，亲核试剂的阳离子与阴离子 在有机溶剂中应该容易分开，即阳离子和阴离子之间的中心距离 应尽可能大一些，因此，四个烷基最好是相同的.
RCl + H2O
R： C6~C16
＞ 90%
2、腈的制备
RX + KCN NaCN PTC RCN + KX NaX
不同RX的反应速度：1°RX ＞ 2° RX
PTC：鎓盐、冠醚（18C6、15C5）
3、酯的制备 RCOOAg + R'X
RCOOR' + AgX
＜ 5%
(1) RCOOK(s)+ R'X RCOOR' + KX CH3CN PTC
相转移催化剂：鎓盐类催化剂(1)
鎓盐类催化剂由中心原子、中心原子上的取代基和负离子三部分组成， 催化活性与这三部分有关。 催化活性的影响因素 ① 中心原子： R3P+ ＞ R3N+ ＞ R3As+ ＞ R3Sb+ 电负性和水溶液中阴离子的结合力大小有关 ② 负离子的影响：Iˉ＞ Brˉ＞CNˉ＞ Clˉ＞ OHˉ＞ Fˉ＞ SO42ˉ ③ 取代基的影响：