催化剂的活性及其影响因素.pptx

催化和相转移催化;催化作用机理：

1)催化剂能降低反应活化能，增大反应速度。;二、催化剂的活性及其影响因素

催化剂的活性就是催化剂的催化能力。在工业上常用单位时间内单位重量（或单位表面积）的催化剂在制定条件下所得到的产品量来表示。

影响催化剂活性的因素较多：

温度

温度对催化剂活性影响很大，温度太低时，催化剂的活性小，反应速度很慢，随着温度上升，反应速度逐渐增大，但达到最大反应速度后，又开始降低。绝大多数数催化剂都有活性温度范围。

助催化剂

在制备催化剂时，往往加入少量物质（<10%），这种物质对反应的活性很小，但却能显著提高催化剂活性、稳稳定性或选择性。;载体（担体）

常把催化剂负载在某种惰性物质上，这种物质称为载体。常用的载体活性碳、硅藻土等

使用载体可以使催化剂分散，从而使有效面积增大，既可以提高其活性，又可以节约其用量。同时还可以增加催化剂的机械强度，防止其活性组分在高温下发生熔熔结现象，影响催化剂的使用寿命。

催化剂毒物

对于催化剂的活性有抑制作用的物质，叫做催化毒物。有些催化剂对毒物非常敏感，微量的催化毒物即可以使催化剂的活性减少甚至消失。;;通常，催化反应是将反应过程分成几步降低活化能。催化剂必须容易与反应物之一作用，形成中间络合物；这个之间络合物又必须是活泼的，即容易与另一反应物物发生作用，重新释放出催化剂。对于许多极性分

子间的反应，容易放出质子或接受质子的物质，如酸碱很符合这个条件，故而成为良好的催化剂。

以酸作催化剂，则反应物中必须有一个带有剩余负电荷，容易接受质子的原子（如氧、氮等）或基团，先是结合成为一个中间的络合物，并进一步起反应，或诱发产生正碳离子或其它元素的正离子或活化分子，最后得到产品。所以大多数醇、醚、酮、酯、糖以及

一些含氮化合物参与反应，常可以被酸所催化。;例如酯化反应的历程，先发生羧酸与催化剂（H＋）的加成，然后再与醇加成，最后从生成的复合物中分离出一分子水和质子，同时形成酯。;Lewis酸 化剂有AlCl3，FeCl3，BF3，ZnCl2等。?化芳香环烃??反应。卤代烃在这些 化剂作用下，先形成亲电性的正碳离子，然后与苯结合形成杂化的带阳电荷荷的离子复合物，正电荷分散在苯环的三个碳原子上，然后失去质子，最后得到烃基苯。;在碱?化的反应中，碱是质子的接受者，那些能被碱 化化的反应物必须是容易把质子转移给碱而形成中间络合物的分子；所以它们经常是一些有氢原子的化合物。在>C=O，-COOR，-CN，-NO2等基团旁边的?-碳原子上的氢（?-氢原子）常呈现这种活泼性。所以这类化合合物，常可以用碱来诱发生成负碳离子，以此来推动反应的进行。

酯类碱性水解时，由于OH－对碳原子的进攻，形成一个中间络合物，使水解反应顺利进行。;在醇醛缩合反应中含有?-氢原子的醛或酮类。在碱地催化化作用下，生成醇醛或醇酮。如乙醛在稀碱溶液中，由于碱地催化作用，使一个?-氢原子从醛分子中以质子的形式分离出来，形成碳阴离子，然后与另一醛分子结合生成醇醛。;酸碱?化反应的速度常数与酸碱浓度有关。

k=kH[H+]k=kOH[OH-]logk=logkH-pHkH为酸?化常数。

常用酸性化剂有无机酸，如盐酸，氢溴酸、氢碘酸、硫硫酸、磷酸等；弱碱强酸盐，如氯化铵、吡啶盐酸盐；有机酸，如对甲苯磺酸、草酸、磺基水杨酸等。

卤化物作为Lewis酸类 化剂，有AlCl3、ZnCl2、FeCl3、

SnCl4、BF3、TiCl4等。（无水条件）

碱性?化剂有：金属的氢氧化物、金属氧化物、弱酸的强强碱盐类、有机碱、醇钠、和金属有机化合物。

强酸型阳离子交换树脂（固体酸）强碱型阴离子交换树脂（固体碱）;第二节相转移 化

相转移 化（phasetransfercatalyzedreaction,PTC)，它是有有机合成中最引人瞩目的新技术。

一、向转移 化剂

常用的相转移 化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类三大类。

对鎓盐类和冠醚类 化剂进行比较，认为鎓盐能适用于液液－液和液－固体系，并克服了冠醚的一些缺点，例如鎓盐（Q+）能适用于所有正离子，而冠醚则有明显地选择性。鎓盐价廉，无毒。鎓盐在所有有机溶剂中中可以各种比例溶解，故人们通常喜欢选用鎓盐作为向转移 化剂。;1.鎓盐（p86，表4-1)

分子量比较大的鎓盐比分子量小的鎓盐具有较好的催化 效果。

具有一个长碳链的季铵盐，其碳链愈长，效果愈好。

对称的季铵离子比具有一个碳链的季铵离子的催化效果 好，例如四丁基铵离子比三甲基十六烷基铵离子的催 化效果好。

季磷盐的催化性能稍高于季铵盐，季磷盐的热稳定性也 比相应的铵盐高。

含有芳基地铵盐不如烷基铵盐的催化效果好。常用的有TEBAC三乙基卞基氯化铵

TOMAC三辛基甲基氯化铵;胺类—不带电荷的催化剂

叔胺类也常用作相