Катализ гомогенный ионный

Для гомогенного катализа можно далее выделить специфический кислотный, специфический основной, общий кислотный, общий основной, нуклеофильный и электрофильный. В специфическом кислотном катализе как катализатор действует простой протон, при специфическом основном — гидроксил-ион. При общекислотном или общеосновном катализе действуют любые соединения кислотного или основного характера соответственно. Ниже различные механизмы катализа показаны на реакции бро-мирования ацетона. При специфическом кислотном катализе [c.192]

Гомогенный катализ кислотами Иони 1ац я метанола в водном растворе [c.389]

Отщепление гидрид-иона является необходимой стадией адсорбции изобутана, и следует отметить совместное действие льюисовских и бренстедовских центров, а также близкое сходство случаев гомогенного и гетерогенного катализа. [c.57]

Различают катализ гомогенный и гетерогенный. Гомогенным называется катализ, когда катализатор образует одну фазу с реагирующей гомогенной системой, например, горение окиси углерода ускоряется присутствием следов влаги. Реакции инверсии сахара, гидролиза крахмала в воде ускоряются ионами водород. Гетерогенным называется катализ, когда катализатор образуй обособленную фазу, например, гидрирование углеводородов на никеле, синтез аммиака на железе и др. [c.234]

Классическими гомогенными катализаторами изомеризации олефинов, известными более 100 лет, являются неорганические и органические кислоты. В 50 гг. было найдено, что изомеризация активируется не только кислотами, но и основаниями, и работы 60 гг. посвящены преимущественно основному катализу. Однако в последнее десятилетие быстро растет интерес к новому направлению гомогенного катализа — катализу комплексами металлов. Эти разные, на первый взгляд, типы активирования имеют много общего, так как кислотно-основный катализ связан с координацией молекул растворителя, катализатора и олефина в активный комплекс, а при катализе комплексами металлов образование ионов углеводородов и их превращения представляют собой один из этапов изменения олефина. Оба типа активирования характеризуются общими корреляционными кинетическими закономерностями (уравнение Бренстеда применимо во всех случаях), сходным влиянием растворителя и т. д. [c.88]

Это позволяет переносить представления о механизме гомогенного кислотного катализа на гетерогенный катализ. Однако при гетерогенном катализе промежуточные ионы карбения, не входя в объем, остаются сорбированными на поверхности, где и завершается гетерогенно-каталитический процесс. [c.724]

Имеются основания думать, что эти своеобразные молекулярные соединения, отличные как от комплексных соединений вернеровского типа, так и от молекулярных соединений дисперсионного типа, являются первичными активными продуктами в многообразных каталитических процессах, ускоряемых этими соединениями в гомогенной среде. Значительная полярность связи сближает этот тип катализа с ионным электростатическим катализом. Можно ожидать наведенной полярности у соседних связей, которые, как правило, приводят к снижению активационных барьеров. [c.24]

Процессы гомогенного катализа классифицируются по типам взаимодействия, фазовому состоянию системы и механизму катализа. По типу взаимодействия между реагирующими веществами и катализатором процессы делят на окислительно-восстановительное и кислотно-основное взаимодействие. По фазовому состоянию гомогенные каталитические процессы делят на жидкофазные (в растворах) и газофазные. По механизму катализа различают ионные, радикальные и молекулярные каталитические реакции. [c.239]

Ионный обмен — это процесс, в котором твердый ионит реагирует с раствором электролита, обмениваясь с ним ионами. Такой обмен происходит в природе, в живом организме ионообменные процессы имеют важное значение и в технике, где иониты применяют для очистки растворов, для улавливания ценных металлов, для разделения различных веществ. Иониты используют в аналитической, биологической и препаративной химии они являются катализаторами многих органических реакций. Возможность ионитов влиять на органические реакции обусловлена наличием в них подвижных ионов или ОН", поэтому иониты могут быть использованы вместо растворенных электролитов в жидкофазных реакциях кислотно-основного катализа. Существенное отличие катализа ионитами от истинного гомогенного катализа в свободном растворе состоит в том, что реакция происходит в ионите и, таким образом, связана с диффузией веществ в ионит и продуктов реакции — из ионита. Кроме того, на реакцию может влиять каркас ионита и ионогенные группы, закрепленные в нем [c.142]

Различают два вида катализа гомогенный (однородный) и гетерогенный (неоднородный). Гомогенным называется такой катализ, при котором катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе. Между катализатором и реагирующими веществами нет поверхности раздела. Реагирующие вещества находятся в молекулярно-дисперсном состоянии. К гомогенному катализу можно отнести реакцию разложения в водном растворе сахарозы на глюкозу и фруктозу в присутствии ионов водорода как катализатора. [c.244]

В связи с появлением новой обширной области гомогенного катализа комплексными ионами и металлоорганическими соединениями и с выявившейся способностью непереходных элементов в такой форме вызывать реакции считавшиеся раньше прерогативой переходных металлов и их твердых неорганических соединений, принципиальный интерес приобретают результаты пока немногочисленных работ по изучению каталитического действия твердых систем, содержащих ионы переходных металлов на расстояниях, превышающих радиусы прямого взаимодействия их d-электронов. [c.25]

Гидролиз эфиров можно катализировать ионообменными смолами типа четвертичных аммонийных оснований [202] и окисью алюминия с осажденным на ней гидратом окиси калия [203]. Реакции, катализируемые этими твердыми веществами, не имеют никакого принципиального отличия от гомогенного катализа гидроксильным ионом. [c.75]

На цеолитпых катализаторах можно осуществлять окислительновосстановительные реакции за счет ионов металлов переменной валентности. Для этого последние должны вводиться в решетку цеолита путем обмена с первоначальным ионом щелочного или щелочноземельного металла. В этом случае ион металла переменной валентности сохраняет свою индивидуальность и механизм его действия аналогичен таковому в гомогенном катализе. Восстановлением ионов металла в решетке цеолитов удается получать металлы в атомнодисперсном состоянии. Эти возможности представляются весьма интересными в отношении проведения на цеолитах высокоселективных и высокопроизводительных процессов. [c.41]

Весьма распространен жидкофазный гомогенный катализ. Опубликованы многочисленные исследования по ионному катализу, наиболее важными видами которого являются кислотный и основной катализ. К процессам, катализируемым кислотами и основаниями, относятся этерификация, омыление, инверсия, мутаротация, енолизация и многие окислительно-восстановительные реакции. [c.82]

Гомогенный катализ в растворах наиболее часто вызывается действием водородных или гидроксильных ионов. Каталитическое действие кислот было открыто в 1811 г. К- Кирхгофом. Инверсия [c.493]

Катализ окисления углеводородов металлами является гомогенным [2, 10,24], металл проявляет свое действие, находясь в системе в виде солей или ионов. Металлические катализаторы могут инициировать окисление и при непосредственном взаимодействии с углеводородами например, реакция некоторых из них с олефинами может происходить с большой скоростью при комнатной температуре. Но главная роль металлических катализаторов, как полагают, связана с окислительно-восстановительным взаимодействием с гидроперекисями [23— 25] при этом металл непрерывно переходит из одного валентного состояния в другое [c.123]

Гомогенный катализ в растворах зачастую обусловливается наличием водородных или гидроксид-ионов. Причем с повышением нх концентрации увеличивается и скорость реакции. [c.160]

Если в растворе наряду с ионами Н или ОН присутствуют другие ионы и недиссоциированные молекулы, которые также влияют на скорость реакции, протекающей в этом растворе, то прямая пропорциональность между константой скорости реакции и концентрацией ионов водорода (кислотный катализ) или ионов гидроксила (основной катализ) нарушается. Нейтральные соли также влияют на скорость гомогенной саталитической реакции, протекающей в растворе. При этом различают первичный и вторичный солевые эффекты. [c.227]

Как и следовало ожидать, энергия активации каталитической деполимеризации намного меньше энергии активации самопроизвольного распада. Если кривые рис. 18,истолковать в том смысле, что они отражают полную изотерму адсорбции, мы приходим к выводу, что в данном случае реакция (в противоположность этерификации) протекает с большой скоростью и в области мономолекулярной адсорбции. Подробное изучение-иопиокаталитических реакций в паровой фазе в области мономолекулярной адсорбции и сравнение их с реакцией в жидкой фазе представляет большой теоретический и практический интерес. В этом случае можно установить связь между катализом гомогенным (в растворах) и типично гетерогенным катализом, протекающим под влиянием каталитического воздействия тех же агентов (ионы, иедиссоциированные кислоты, соли), и, таким образом, найти путь к подбору катализаторов для гетерогенных реакций. [c.350]

История развития области полимераналогичных реакций включает несколько этапов. Модификация целлюлозы, введение достаточно простых функциональных групп путем реакций замещения в полимерной цепи и полимераналогичных реакций по группам, сохранившимся после полимеризации, обусловили успехи в синтезе ионообменных полимеров и их практическом использовании (катализ путем ионного обмена). Большие успехи достигнуты и при иммобилизации энзимов, применении в качестве носителей гомогенных катализаторов, разработке специальных вариантов синтеза полимеров (например, синтез Мерифилда) и использовании функциональных полимеров для афинной хроматографии. Эти достижения привели к тому, что специфические полимераналогичные превращения на подходящих полимерных матрицах позволили вводить фиксированные на носителе определенные реакционноспособные группы. Полимеры, содержащие связанные с ними функциональные системы, часто называют полимерными реагентами. Необходимость направленного синтеза таких реагентов обусловлена специфическими областями их применения (например, полимерные катализаторы или полимерная фармакология). [c.78]

Установлено, что если гексацианид-ион является катализатором в обоих интервалах изменения R, то эффективность его действия приблизительно в 10 раз увеличивается в присутствии осадка этот результат может иметь практическое значение. Для гомогенного катализа комплексными ионами, которые существуют в малой концентрации в равновесии с большими количествами материнского вещества, можно, по-видимому, найти носители , которые, будучи добавлены к раствору, сильно увеличат количество катализатора и, вероятно, его специфическую активность. [c.363]

Ферментативный катализ обусловлен специфическим связыванием одной или нескольких молекул субстрата на каталитическом центре фермента и химическим взаимодействием с этим центром, которое может непосред-ственно использовать силы связывания для понижения свободной энергии активации катализируемой реакции. Цель настоящего труда — рассмотрение с единых позиций некоторых фактов и принципов, касающихся реакций и взаимодействий в водных растворах и необходимых для понимания механизмов катализа в этом необычном растворителе. Обсуждение будет ограничено главным образом гомогенными ионными реакциями, почти не будет затрагиваться гетерогенный катализ и окислительно-восстановительные реакции. Несмотря на то что в качестве примеров приведены некоторые конкретные ферментативные реакции, главный упор сделан на основные принципы взаимодействия, а не иа частные свойства данного фермента по той я е причине, по которой многие исследователи полагают, что постижение причин заболевания раком скорее всего будет достигнуто в результате исследования механизмов репликации и дифференциации, а не путем изучения самой раковой ткани. Эти принципы сами по себе также интересны для студентов и исследователей, занимающихся механизмадхи и катализом неферментативных реакций в водном растворе. Но весь материал данной монографии имеет в настоящее время прямое отношение к ферментативному катализу. Однако он является частью остова и языка знаний, которые возникли за последние годы в результате накопления новых сведений и развития новых взглядов на механизмы химических реакций и которые, хотя бы частично, должны стать основой для понимания ферментативного катализа в будущем. Перефразируя слова Хиндемита, приведенные в конце его книги Традиционная гармония [1], можно сказать, что усвоение материала данной книги ничего еще не говорит о творческой способности читателя, 1м, с другой стороны, даже одаренный энзимолог, который не владеет этим материалом, вряд ли может считаться законченным специалистом. [c.7]

За 150 лет, прошедших со времени первых успешных экспериментов Вёлера, органический синтез дал в руки химика арсенал изощренных методик, приводящий даже в некоторое замешательство своим объемом. Однако наблюдая легкость, с которой живые организмы создают сложные структуры в практически водных средах и при температурах немного выше комнатной, химик убеждается, что его прогресс в этой области не столь уж велик. Действительно, химики-органики постоянно стараются создать более быстрые, более простые и более дешевые препаративные методы. Поэтому эта книга является попыткой собрать рассеянные в литературе примеры новой техники проведения органических реакций — техники, которая начала использоваться только в последнее десятилетие. Во многих случаях новая методика снимает обычное требование проведения органических реакций в гомогенных, часто абсолютных , т. е. тщательно высушенных, средах. При межфазном катализе (МФК) субстрат, находящийся в органической фазе, учат ствует в химической реакции с реагентом, который находится в другой фазе — жидкой или твердой. Реакция осуществляется при помощи агента-переносчика. Этот агент, или катализатор, способен солюбилизировать или экстрагировать в органическую среду неорганические и органические ионы в форме ионных пар. [c.9]

Скорость обмена изучали также в растворах слабокомплексообразующих аниоиов (С1 , Вг , J-, S N ). Получены данные, указывающие па двойственный контроль скорости. Скорость восстановления простого гидратированного иона Zn + мало отличается от скоростей реакций, идущих через комплексы (ZnX)+ и ZnX2. В этом отношении каталитическое действие таких анионов сходно с их действием при катализе гомогенных реакций переноса электрона ионов переходных групп. [c.131]

Интерес исследователей к ионитам объясняется большими преимуществами этих агентов перед другими кислотными катализаторами. Например, ионит легко отделять от продуктов реакции простым фильтрованием, тогда как в гомогенном катализе для удаления кислотного катализатора требуется отмывка водой, приводящая к образованию сточных вод кислотного характера, или высоковакуумная отгонка, значительно усложняющая производство. Иониты можно использовать многократно. В реакциях ионообменного катализа во многих случаях почти совсем исключаются побочные процессы, что значительно сокращает расход сырья, удешевляет процесс и упрощает очистку продукта. Одним из важейших достоинств ионообменного катализа является отсутствие агрессивных сред, поэтому синтез можно вести в аппаратах, не требующих защиты от коррозии. [c.146]

Примером гомогенного катализа может служить каталитическое разложение пероксида водорода в водном растворе на воду и кислород. Ионы СГ2О7, Ш04, М0О4, катализирующие разложение пероксида водорода, образуют с ним промежуточные соеди-непия, которые далее распадаются с выделением кислорода. [c.179]

Первоначальное понятие о комплексных соединениях, образованных центральным атомом или ионом металла и совокупностью ( luster) ионов или молекул, именуемых лигандами (число которых называют координационным числом), в последнее время было расширено, и теперь оно охватывает большую часть неорганических соединений в молекулярном (растворы) или кристаллическом (твердые тела) состоянии. Нихолм [4] указывает, что химию комплексных соединений следует рассматривать как некоторый подход к неорганической химии, а не просто как один из ее разделов и что в связи с этим она должна быть полезной для понимания как гомогенного, так и гетерогенного катализа. Нас интересует динамика обратимых изменений координационного числа и степени окисления центрального атома, и мы [c.15]

В главных чертах механизм действия твердых кислот и оснований должен быть аналогичен механизму действия кислот и оснований в гомогенных жидкофазных системах. Для частного случая минеральных кислот, адсорбированных на твердой поверхности, это было показано Гольданским, Семеновым и Чирковым [48]. Для свбственно твердых кислот, как показано рядом авторов [49— 51] на примере реакции крекинга на алюмосиликатных катализаторах, каталитическая активность находится в прямой зависимости от количества, находящегося в катализаторах обменивающегося водорода. Аналогия в строеппи и действии гомогенных и гетерогенных кислых катализаторов указывает на возможность протекания реакций по ионному механизму с ионом протона в качестве катализа- [c.36]

Запишите выражение для скоровти v гомогенной каталитической реакции 1-го порядка по реагирующему веществу S для специфического кислотно-основного катализа при осуществлении его одновременно и ионами водорода, и гидроксила. Обозначения ко — константа скорости реакции без катализатора н+—константа скорости реакции в кислом растворе кон--константа скорости реакции в щелочном растворе. [c.83]

Исследоваиия каталитической гидрогенизации в гомогенных жидких растворах приобрели в настоящее время важное значение, так как получаемые результаты освещают с новой стороны механизм каталитической активации молекулярного водорода. Другими словами, подобные гомогенные катализаторы представляют интерес пе только потому, что они позволяют открыть или осуществить на практике новые или трудно выполнимые реакции, но также благодаря тем возможностям, которые представ-лянэтся этими системами для выяснения химизма катализа. Как было отмечено выше, поч1и все катализаторы гидрирования являются твердыми телами. Однако природа этих твердых те т очень мало известна и еще в меньшей стенени известны их поверхностные свойства. В противоположность этому природа молекулярных частиц, находящихся в растворе, сравнительно хо-poHJo установлена. Поэтому весьма вероятно, что со временем удастся найти связь между особенностями каталитического гидрирования н гомогенных системах и известными химическими свойствами участвующих в них молекул, ионов или комплексов. [c.177]

Существен1ю переработан 3 гл, (в прежних изданиях—гл. VII), лосвящеиньп" гомогенному катализу. Значительно большее внимание уделено катализу ионами металлов и их комплексами, изуче- [c.5]

Кислотно-основной катализ ускоряет гомогенные реакции, зависящие от кислотности среды. Показано, что кислоты — это не только ионы гидроксония, но любые частицы, способные быть донорами протонов, а основания — это любые акцепторы протонов (см. схему Бренстеда в гл. XIII). [c.228]

В титриметрии чаще всего имеют цело с гомогенным катализом, причем катализатором может быть постороннее вещество или процукт реакции (автокатализ). Катализаторы меняют скорость реакции, не сдвигая равновесия, в результате изменения активности ионов или молекул. В растворе протекает ряц промежуточных реакций, при этом образуются малоустойчивые вещества с высокой энергией. Эти промежуточные соединения разлагаются, и происходит регенерация катализатора, который в конечном счете химически не изменяется, хотя и может участвовать в реакции, причем это участие носит циклический характер. В качестве примера каталитической реакции можно привести важную в окислительно-восстановительном титровании реакцию межцу перманганатом и оксалатом. [c.137]

Согласно представлениям, которые сложились в гомогенном катализе, к каталитически активным радикалам бёлка относятся нуклеофильные группы (такие как имидазол гистидина, оксигруппы серина или тирозина, тиоловые группы цистеина, е-аминогруппы лизина, ионизованные карбоксилы аспарагиновой и глутаминовой кислот и др.) и электрофилы (ион имидазолия, неионизованные карбоксильные группы, ионы металлов и т. п.). В первичной структуре молекулы фермента группы активного центра обычно удалены друг от друга (см. рис. 1). Однако в третичной структуре аминокислотные остатки, принимающие участие в катализе, некоторым образом фиксированы [c.17]

Вполне определенную роль в гомогенном катализе могут играть весьма кратковременные сочетания ионов и молекул, образующиеся под действием ионодипольных сил или в результате возникновения так называемых водородных связей. Благодаря этому происходит поляризация молекул реагирующих веществ и как результат повышение их реакционной способности. [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология