ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОГЛАВЛЕНИЕ ВТОРОЙ КНИГИ КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ПО ТИПАМ РЕАКЦИЙ Селективное действие катализаторов из "Катализ в неорганической и органической химии книга вторая" Для более ясного изложения экспериментальных данных, относящихся к различным каталитическим реакциям в органической и неорганической химии, материал представлен в виде таблиц. Эти таблицы знакомят читателя со всеми типами реакций, которые были исследованы, а также с физическими условиями и типами катализаторов, которые применялись при осуществлении химических превращений в отдельных типах реакций или у соединений определенной молекулярной и атомной структуры. Таким образом, пользуясь таблицами, можно составить представление о каталитических реакциях, проанализировать их и сделать соответствующие обобщения. [c.3] В таблицах выделены следующие типы реакций 1) синтез 2) разложение 3) гидратация 4) дегидратация 5) восстановление 6) окисление 7) гидрогенизация 8) дегидрогенизация 9) галоидирование — хлорирование, броми-рование, фторирование, иодирование 10) сульфирование И) обессеривание 12) алкилирование 13) конденсация 14) полимеризация 15) изомеризация 16) ароматизация. [c.3] К решению этой задачи пробовали подойти путем сравнения групп катализаторов, специфичных для различных каталитических реакций (табл. 224). Из этой таблицы вытекают группы элементов периодической системы, активных как катализаторы в реакциях определенного типа (табл. 225). Группы специфичных катализаторов для различных реакций отдельных соединений представлены в табл. 226. Табл. 227 позволяет сравнить группы катализаторов, типичные для реакций насыщенных углеводородов (парафинов), ненасыщенных углеводородов (олефинов, ацетилена), ароматических и терпеновых углеводородов. Группы катализаторов, характерные для реакций альдегидов, кетонов, кислот, спиртов, нитросоединений, простых и сложных эфиров, приведены в табл. 228. [c.3] Наконец, группы катализаторов, пригодных для реакций различных масел, угля, каменноугольной и древесной смолы, можно найти в табл. 229. [c.4] Это —немногие примеры, которые позволяют использовать сведения, представленные в таблицах различных каталитических реакций органических и неорганических соединений для анализов и сравнений. Катализаторы можно классифицировать также по присущим им функциям, т. е. как вещества, способствующие ослаблению связей, и как вещества, образующие промежуточные продукты присоединения. Первоначальные изменения, вызываемые хлористым алюминием, например в углеводородах, могут сводиться к активации водородных атомов, ведущей в некоторых случаях к ослаблению связей. Активация водородных связей проявляется при гидрогенизации и дегидрогенизации, а также конденсации в ароматическом ряду и в реакциях крекинга и обмена. Миграция галоидных атомов в углеродных цепях и циклах под влиянием хлористого алюминия наблюдается при реакциях изомеризации. Окись магния и титана, глины и некоторые природные земли способствуют разрыву углерод—углеродной связи. Наиболее типичные катализаторы для реакций галоидирования — это вещества, обычно применяемые в качестве носителей при реакциях в паровой фазе. Некоторые катализаторы способны к образованию двойных солей с реагирующими веществами в этом случае стабильность промежуточных продуктов определяет их каталитическое действие. [c.4] Элементы четных рядов (4 и 6 групп периодической системы) более похожи друг на друга, чем расположенные друг за другом члены нечетных рядов (5 и 7 групп). Низшие окислы последних членов четных рядов похожи во многих отношениях на первые члены нечетных рядов. Таким образом, основные окислы хрома и марганца во многих отношениях аналогичны окисям меди и цинка, и это может оказаться очень важным для объяснения аналогии их действия как катализаторов. В некоторых каталитических реакциях тр удновосстанавливаемые окислы более пригодны, чем легковосстанавливаемые, в других, наоборот, последние более пригодны. В некоторых реакциях можно применять смесь обоих, получая наилучший результат. [c.4] Окись меди, закись никеля и окись железа, обладающие сильным каталитическим действием, эффективны при низких температурах, термически мало стабильны и легко восстанавливаются их повышенное каталитическое действие можно приписать скорее присутствию металла (in statu nas endi), нежели окиси. Щелочи и окислы легких щелочных земель устойчивы при высокой температуре, но не оказывают значительного каталитического действия и эффективны при поверхностных каталитических реакциях. К этой группе окислов относятся также природные глины и смешанные окислы. При выборе катализатора иногда важно различать основные окислы и окислы, имеющие кислые свойства. Окислы и гидроокиси меди и золота, например, слабо основны. [c.4] Изоморфизм сульфатов серебра и натрия, солей двухвалентной меди с железом, кобальтом и никелем может объяснить их одинаковые каталитические свойства в некоторых реакциях. Следует также обратить внимание на то, что свойства золота аналогичны свойствам металлов платиновой группы, а свойства серебра аналогичны св0 1ствам метал/лов группы ртути. [c.4] Разделение катализаторов на группы, способные выполнять определенные функции, оказало бы большую помощь, с одной стороны, в осуществлении совместного воздействия катализаторов и, с другой стороны, в осуществлении непрерывности двух или трех различных каталитических процессов. Комбинация двух или трех процессов один за другим с помощью последовательного применения катализаторов, специфических для отдельных процессов, имеет большое значение, так как химические реакции между продуктами, получаемыми in statu nas endi, были бы более эффективны. Регулирование таких физических условий, как температура и давление, было бы также более легким и дало бы большую экономию в некоторых непрерывных и объединенных процессах (гидрогенизация, полимеризация, изомеризация и т. д.). [c.5] Вернуться к основной статье