Неорганические вещества возможные катализаторы

Исходя из пропилена, соответствующего металлокомплексного катализатора и неорганических веществ, получите 2-метилбутен-1, изотактический полипропилен, ацетон, бутанол-1, оксид пропилена. Предложите условия проведения реакций и укажите возможные побочные продукты. Приведите схемы механизмов реакций. [c.628]

Простейшими по составу катализаторами базисных реакций с учетом водной среды были, очевидно, гидратированные ионы, в частности аквокомплексы ионов переходных металлов. Их каталитическая активность могла увеличиваться при замене воды во внутренней сфере комплекса на другие неорганические лиганды. Особенно богатые возможности представила замена неорганических лигандов на органические. Это связано не только с большим разнообразием органических веществ, присутствующих во внешней среде, но и с большими возможностями взаимных превращений органических веществ. [c.16]

Образование нефти непосредственно из СО2 и Н2О, из которых состояла материнская атмосфера Земли, термодинамически без фотосинтеза невозможно ( термодинамический аргумент). Теоретически более вероятна возможность образования нефти в земных глубинах взаимодействием воды с карбидами металлов. Единственное, но не убедительное доказательство этому, являющееся козырной картой сторонников неорганической концепции, - это нефтеподобная жидкость, получаемая в лабораторных условиях по карбидному синтезу, но принципиально отличающаяся по качеству от природной нефти (как, например, сливочное масло от маргарина). Кроме того, на наш взгляд, карбиды металлов могли образоваться в природе в результате взаимодействия карбидообразующих металлов с органическими веществами при термобарических условиях подземелья. В таком случае карбидный синтез углеводородов есть не что иное, как промежуточная каталитическая стадия (вторичная реакция) суммарного биогенного процесса рождения нефти. Ведь из теории катализа известно, что металлы (и не только металлы) - катализаторы ускоряют химические реакции, образуя с участниками химического процесса промежуточные химические соединения, но при этом не изменяя равновесия реакций (физико-химический аргумент). [c.64]

В настоящее время газохроматографический метод начинает все шире применяться для анализов при высоких температурах [211]. Особенно перспективно расширение температурных границ применения газовой хроматографии для анализа высококипящих нефтехимических продуктов (смол [212], смазочных масел [2131 и т.п.), жирных кислот [188, 214], эфиров жирных кислот [215], пластификаторов [216, 217], парафинов [218], стероидов [219] и даже сплавов [220]. Кроме того, можно указать еще на некоторые возможности применения газовой хроматографии при высоких температурах. Сюда относятся исследование продуктов термодеструкции полимеров, исследование термостабильности некоторых адсорбентов и катализаторов, анализ примесей в сплавах, определение органических веществ в почвах, каталитические и кинетические исследования, исследование механизмов реакций неорганических веществ, определение содержания нефти в сланцах, получение п небольших количествах чистых полупроводниковых материалов на препаративных установках при высоких температурах и другие важные применения при выделении тяжелых продуктов синтеза или деструкции. [c.197]

Химическая теория фаз переменного состава и рассмотрение на ее основе нестехиометрических соединений как фаз, содержащих элементы с непрерывно изменяющейся иод влиянием факторов равновесия валентностью, дают возможность объяснить высокую реакционную способность нестехиометрических соединений, отмеченную при изучении тройных систем и в реакциях синтеза. В неорганическом синтезе широкое распространение в качестве активных исходных веществ и катализаторов имеют нестехиометрические соединения переменного состава окислы переходных металлов — для процессов окисления и гидратации, гидриды переходных металлов — для гидрирования и изомеризации, нитриды — в синтезе аммиака и др. На примере изучения гидридов переходных металлов мы видели (см. стр. 56), что в основе этой реакционной способности лежит изменение валентного состояния металла. [c.242]

Ряд ученых указывал на возможность образования нефти в результате каталитического действия сопутствующих протонефти неорганических веществ. Однако не удавалось выяснить, какие именно катализаторы могут сопутствовать протонефти и какие процессы, какие химические реакции эти катализаторы должны проводить. Существуют ли такие катализаторы, возможны ли такие превращения [c.397]

Успехи неорганической химии вносят свой вклад в катализ по двум направлениям. Во-первых, открытие и идентификация новых соединений резко расширяет круг разнообразных веществ, пригодных для использования в каталитических процессах. Во-вторых, появляются возможности решения проблемы обеспечения стабильности катализаторов при воздействии высоких температур и реакционной среды. Среди огромного числа соединений существуют группы веществ, проявляющие общие свойства, что обеспечивает основу для их классификации. [c.111]

Новые каталитические вещества. Вероятность обнаружения необыкновенных катализаторов среди новых веществ повышается на основе последних исследований в химии металлоорганических и неорганических соединений, материаловедении н химии поверхностных веществ. Поиск в этом направлении заслуживает создания долгосрочных программ. Большое число возможных веществ, которые должны быть испытаны, делает систематический подход к исследованиям очень важным. В идеале, ясное представление о механизме синтеза углеводородов может оказать большую помощь в выполнении такой [c.267]

Таким образом, можно думать, что гетерогенные катализаторы и ферменты работают по одному и тому же валентно-энергетическому механизму. Но белковые структуры ферментов, тщательно отобранные в результате миллионов лет биологической эволюции живого вещества, представляют гораздо более совершенный аппарат для рекуперации и передачи энергии, чем кристаллическая решетка, которая может быть уподоблена конденсатору с большими потерями . Так, например, энергетическая активация каталазы достигает 50 000 вторичных актов на один валентный акт (это как бы длина энергетической цепи ), а у наилучшего неорганического катализатора — платиновой черни — всего 70. Нужно подчеркнуть, что целый ряд фактов, собранных и описанных в основном Терениным [97], подтверждает блуждание энергии но макромол.екулам и кристаллам и возможность интенсивного энергетического обмена между адсорбционным слоем и носителем. [c.44]

Полярографические методы открывают особые возможности для точного определения концевых групп, добавок или примесей в полимерах, например непрореагировавшего мономера, пластификаторов, катализаторов, ускорителей, ингибиторов, осушителей, следов металлов и т. д., а также для определения чистоты сырых материалов. Можно анализировать как неорганические, так и органические соединения. Полярограммы можно использовать для идентификации и одновременного определения нескольких веществ в смеси при концентрациях до 10" М. Потенциалы полуволн многих органических соединений перечислены в табл. 56. [c.366]

Включение различных ксенобиотиков в почвенное или осадочное органическое вещество происходит аналогично синтезу гуминовых веществ из низкомолекулярных органических соединений. Образование гуминовых веществ может катализироваться ферментами и неорганическими компонентами почвы или донных осадков. В частности, в почве возможна полимеризация замещенных фенола, гидрохинона, пирокатехина, пирогаллола и других соединений, ускоряемая (до 1,6 раз) присутствием монтмориллонита, вермикуллита, иллита и каолинита. В результате полимеризации образующиеся гуминовые макромолекулы откладываются в межслойном пространстве минералов глины. В качестве катализаторов могут выступать и оксиды Мп(П1/1У) и Ре(Ш). Полимеризация в присутствии оксидов Мп вызывает потемнение цвета фенолов, причем чем выше степень потемнения, тем выше выход гуминовых веществ. Активность оксидов Мп проявляется при типичном для почв pH 4-8. В этом процессе бирнессит (З-МпОг), по всей вероятности, из-за более высокой удельной поверхности активнее, чем пиролюзит (Р-МпОг). Бирнессит также катализирует образование азотсодержащих полимеров в гидрохинон-глициновой и пирогаллол-глициновой системах. Каталитический эффект оксидов железа в этих реакциях менее выражен, однако поскольку содержание оксидов железа в почве относительно высоко, их роль в абиотическом образовании и трансформации гуминовых веществ может быть существенной. [c.304]

Отсутствие интереса к органическим катализаторам в науке и промышленности в прошлом объясняется, очевидно, тем, что существует ничтожная вероятность найти случайно такие вещества. Сами по себе весьма реакционноспособные соединения в органической химии встречаются редко, еще реже случается, чтобы такого рода вещества оказывали каталитическое действие. Поэтому возможность натолкнуться при испытании большого числа органических соединений на катализаторы очень маловероятна, в то время как почти все тяжелые металлы и их окислы оказывают разнообразное каталитическое действие. Следовательно, органические катализаторы нужно искать и приготовлять, исходя из определенных принципов. После того как такие принципы были найдены, мы можем теперь получать органические катализаторы без длительных пробных опытов и намного систематичнее, чем это до сих пор было возможна с неорганическими катализаторами. Благодаря накопленному таким путем обширному материалу теперь постепенно начинают вырисовываться очертания общей химии органических катализаторов. [c.10]

В дальнейших исследованиях было выявлено большое разнообразие органических и неорганических отрицательных катализаторов и универсальность их действия [31—33]. Предположение Титова о возможности образования в каждом случае устойчивых соединений между веществами, катализирующими самые различные реакции, и отрицательными катализаторами , однако, не подтвердилось. Работа Титова определила направление исследований в этой области. В течение более чем двух десятилетий химики, пытаясь дать толкование подобным фактам, исходили из представлений о моно- и бимолекулярном характере взаимодействия обычных валентно-насыщенных молекул вещества с кислородом, полагая, что причина замедления скрыта в особенностях каталитического воздействия примесей на химический процесс. [c.218]

Таким образом, в работах последних лет были уточнены границы применимости термодинамического метода в теории катализа и в то же время найдены новые возможности использования этого метода. Поэтому целесообразно в свете новых результатов систематически проанализировать опытный материал по гетерогенному каталитическому окислению, тем более, что со времени опубликования работ [12, 13, 29, 48] он значительно обогатился. Этому и посвящена настоящая работа, в которой рассматривается окисление неорганических молекул, и работа [17], где анализируется полное окисление органических веществ. Основные задачи этих исследований сводятся к следующему анализ связи между каталитической активностью веществ в отношении различных реакций и величинами да выявление групп однотипных каталитических систем проверка пригодности термодинамического критерия оптимального катализатора (1) для каждой такой группы использование термодинамического метода для оценки относительной реакционной способности различных молекул на данном катализаторе. [c.27]

Реакция электрохимического восстановления кислорода на угольных, металлических и других неорганических материалах является объектом обширных экспериментальных исследований, проводимых в настоящее время. Вместе с тем существенный интерес представляет изучение электрокаталитических свойств органических соединений — металлфталоцианинов, которые являются катализаторами окисления ряда органических веществ [1] и могут быть использованы в качестве активаторов кислородного электрода топливных элементов. Возможность использования металлфталоцианинов в топливных элементах с пористыми гидрофобными электродами в кислых и щелочных электролитах отмечена в литературе [2—4]. Однако вопрос об электрокаталитических свойствах металлических производных фталоцианинов и особенности восстановления кислорода на органических катализаторах пока еще мало изучен и слабо отражен в литературе. [c.27]

Одна из привлекательных возможностей, предоставляемых технологией солнечной энергетики , заключается в использовании целых организмов как биологических катализаторов при производстве аммиака и водорода за счет солнечной энергии. Опыты <с цианобактериями (сине-зелеными водорослями) и зелеными водорослями показали, что они способны образовывать водород и кислород путем прямого фотолиза воды. Лежащий в основе этого явления процесс фотосинтеза сформировался в результате генно-инженерной деятельности Природы. Фотосинтезирующие бактерии неспособны разлагать воду, но могут на свету образовывать большие количества водорода (без примесей кислорода) или аммиака. Для этого им нужны только простые органические и неорганические субстраты. Такие вещества содержатся в промышленных отходах, и поэтому превращение солнечной энергии фотосинтезирующими бактериями вполне может быть сопряжено с переработкой отходов. [c.79]

Окисление дыхательных субстратов в ходе дыхания осуществляется с участием ферментов. Ферменты как белковые катализаторы, помимо свойств, присущих неорганическим катализаторам, обладают рядом особенностей высокой активностью, высокой специфичностью по отношению к субстратам и высокой лабильностью. Их пространственная организация и зависящая от нее активность изменяются под действием внешних и внутренних факторов. Эти свойства обеспечивают возможность тонкой регуляции обмена веществ на уровне ферментов (см. 2.1). [c.130]

Опыты с моделями отражают в основном влияние химического строения, но, естественно, не могут отражать влияния межмолекулярных взаимодействий в ОМУ, а также возможное каталитическое влияние неорганической части (ионов металлов). В ряде случаев подробно изучалось действие неорганических веществ как катализаторов (см. ниже). Так, данные о термолизе [61] простейших соединений типа СеНб—X—СбН5 дают представление о сравнительной прочности алифатических, эфирных и гетероциклических мостиков (табл. 4.7). [c.115]

Возможно, что эмульгаторы действуют каталитически на это указывают такие наблюдения соли (соли жирных кислот или сульфо-жирных кислот, щелочные соли сульфокислот, соли высокомолекулярных оснований с неорганическими или органическими кислотами), а также некоторые не солеобразные вещества (белковые соединения, сапонины) вызывают полимеризацию бутадиена, даже если количество воды недостаточно для образования эмульсии. Это должно проявляться еще сильнее, если поверхность бутадиена сильно развита и в реакционной массе присутствуют вещества, являющиеся катализаторами полимеризации. К последним относятся перекиси, озониды (озонкаучук), Н2О2, персульфаты, пербораты и т. п., а также окисленное льняное масло, КгСгЮт, терпены, высоко-хлорированные алифатические соединения, коллоидные окислы металлов, простые и сложные эфиры, углеводороды и т. д. Своеобразный катализатор получают экстракцией молодых побегов или коры Hevea (каучуконос) [c.139]

При переходе от этаиа эволюции неорганических катализаторов к этапу эволюции органических катализаторов резко возрастает число возможных эволюционных превращений и улучшаются вероятностные условия саморазвития каталитических систем, что и определяет неизбежность этого перехода при их пропрессивной эволюции. Более широкие возможности химических эволюционных превращений органических катализаторов по сравнению с неорганическими определяются не только тем, что число вообще возможных органических соединений огромно по сравнению с числом возможных неорганических веществ, но также и тем, что потенциальные возможности зволюционных превращений определяются этими числами в неодинаковой степени. В случае неорганических катализаторов потенциальные возможности эволюционных превращений зависят не от всех возможных неорганических соединений, а лишь от части, ограниченной свойствами- элементов, входящих в центр катализа. В случае органических катализаторов потенциальные возможности эволюционных превращений зависят от всех возможных органических соединений, число которых практически неограничено. Среди этих веществ долЖвы быть как соединения углерода, состоящие из элементов-органогенов, так и элементоорганические, солеобразные и ионные соединения и комплексы, содержащие в своем составе любые химические элементы, не являющиеся признанными органогенами. [c.206]

Опыты П. Сабатье и его сотрудника Сандэрана возбуждают заслуженное внимание и представляют наиболее интересный пример неорганического синтеза нефти. Смесь непредельного углеводорода, с водородом подвергается (в присутствии катализатора — никеля) нагреванию нри температуре не свыше 180°. Происходит процесс гидрогенизации ненасыщенных углеводородов. В результате получается светло-желтая жидкость удельного веса 0,790, состоящая из предельных углеводородов и напоминающая по своим свойствам пенсильванскую нефть. При несколько измененных условиях опыта получаются и другие результаты так, если пропускать ацетилен без водорода над никелем при температуре 200°С, получается вещество, богатое ароматическими углеводородами. При вторичном пропускании этого последнего над никелем получается смесь нафтенов, т. е. нефть типа бакинской. Здесь, очевидно, мы имеем процесс полимеризации и образования под влиянием катализаторов циклических соединений. Вертело доказал, что полимеризация ацетилена (С2Н2) дает бензол (СаНе) при температуре размягчения стекла. Далее в литературе встречаются указания, что углеводороды могут получаться и при других реакциях. Например, еще в 1863 г. была известна возможность непосредственного получения ацетилена при пропускании водорода между угольными концами вольтовой дуги, но тогда на это не обратили должного внимания. Еще Вертело указал, что щелочные металлы, реагируя с СО2, образуют карбиды, или ацетиды и кислород, который потом уходит из сферы реа- [c.302]

Известны микроорганизмы, которые ежедневно могут химически перерабатывать такие количества веществ, которые превышают их собственный вес более чем в 1000 раз. Эти микроорганизмы, по своей активности значительно превосходящие неорганические катализаторы, практически используются для переработки отходов, например мусора, фекалия, древесной массы и компоста, и получения из иих полезных веществ, таких, как окись углерода и метан. Поэтому кажется вполне возможным использовать такие отходы в сочетании с подходящими микроорганизмами или ферментами для непосредственного получения электрической энергии электрохимическим методом. Такие элементы были впервые созданы Сислером в Геологическом управлении США, Как показано на фиг. 7 [44], элемент состоит из двух частей — анодной (слева) и катодной (справа), связанных между собой диффузионным мостиком Г, проводящим ионы. Сосуд с помещенным в него инертным анодом Б через штуцер наполняется смесью морской воды с органическими веществатли, служащими топливом, и соответствующими бактериями или ферментами, являющимися катализатором. Сосуд с инертным катодом Д наполняется морской водой н кислородом. Мостик Г, который разделяет химически и связывает электрически электроды [c.49]

Катализ в неорганической и органической химии известен больше ста лет. Наши знания о сущности каталитического действия до сих пор еще нельзя считать исчерпывающими. Замечательные изменения химической активности реагентов при простом контакте с определенными веществами прежде приписывали силе, присущей только этим веществам. Думали, что эта каталитическая сила влияет на полярность атомов или вызывает изменения в движении молекул и составляющих их атомов. Вещества, обладающие этой силой, назвали катализаторами. Предполагалось, что они одним лишь своим присутствием создают условия, в которых возможна большая электрохимическая нейтрализация [181]. В современных теориях [175] каталитическоё действие связывают с образованием более реакционно-способных соединений, ограничивая это действие термодинамически возможными реакциями. [c.29]

Важнейшими преимуществами химических методов идентификации интермедиатов по сравнению с электрохимическими методами являются, по-видимому, следующие 1) чрезвычайное разнообразие и селективность приемов, основанных на богатом опыте органической и неорганической химии 2) возможность практического использования этих реакций для электросинтеза многих веществ, получение которых традиционными способами или экономически невыгодно, или неосуществимо вообще 3) способность уловить столь короткоживущие частицы, обнаружить которые пока не удается ни одним из физических и физико-химических методов. Для иллюстрации последнего положения, можно сослаться на работу [166], в которой показана принципиальная возможность охарактеризовать короткоживущие ион-радикалы А с временами жизни Т / примерно 10 —10" сек. Метод основан на использовании гомогенного окислительно-восстановительного катализа электрохимических реакций. Сущность такого катализа, как известно, состоит в переносе первого электрона на молекулу субстрата А не с электрода, а с электрогенерировапного анион-радикала катализатора Р, восстанавливающегося при менее катодных потенциалах, чем субстрат, путем гомогенной реакции [c.88]

В присутствии этого катализатора не проводилось кинетических исследований, однако Вильямс [8] обнаружил бурную полимеризацию в четыреххлористом углероде, которая, так же как и в присутствии хлористого алюминия, прекращается до израсходования всего стирола. Образовывались хлорированные побочные продукты, такие, как дихлорстирол и оставшееся неидентифицированным неорганическое твердое вещество. Бурная реакция в присутствии пятихлористой сурьмы, сопровождающаяся повышением температуры, не приводит к количественной полимеризации. Колкли [72, 73] исследовал образовавшийся полимер на наличие в нем возможных осколков катализатора, применяя катализатор, содержащий радиоактивную сурьму. Полимер, выделенный хроматографированием реакционной смеси на колонках из окиси алюминия и активированного древесного угля, оказался неактивным, причем радиоактивный катализатор оставался на верху колонки. Этот катализатор не соединялся с полимером, во всяком случае не образовывал связей, достаточно прочных, чтобы противостоять адсорбирующему действию древесного угля. Осаждение полимера петролейным эфиром не освобождает его от осколков радиоактивного катализатора, с которыми он был просто физически смешан это может частично объяснить результаты Лендлера [74], который, применяя бромное олово, содержащее радиоактивный бром, получил при осаждении петролейным эфиром радиоактивный полимер. [c.228]

Возможности изменений состава и строения центров каталитического превращения по второму пути практически неограннчены, так как онй зависят лишь от числа ввэможных химических соединений, в которые входят элементы катализатора, а само число возможных химических соединений при переходе от неорганических гомогенных катализаторов к органическим возрастает исключительно сильно. Конечно, не всякое изменение природы центра каталитического превращения приведет к уве личению его каталитической активности, но можно найти изменения, которые вызовут такое увеличение по сравнению с активностью исхода ного соединения. Другими словами, можно найти такой ряд структур работающей поверхности гетерогенного катализатора и различных генетически связанных друг с другом химических веществ, составляющих центры каталитических превращений в гетерогенном катализаторе или [c.21]

Среди таких превращений, как уже отмечалось, могут быть реакции присоединения, разложения, обмена, изомеризации, образования., аддуктов и молекулярных соединений, происходящие между веществом центра катализа, компонентами и продуктами базисной и побочных ре акций, а также реакции со случайными примесями. Эти превращения могут приводить к образованию устойчивых -поверхностных химических, соединений на катализаторе или же распространяться в глубь катализатора и образовывать новые фазы. Так1 е превращения большей частью должны быть свойственны твердым неорганическим катализато- рам, однако они возможны также и для твердых органических катализаторов,, участвующих в базисной реакции в виде кристаллов или. полимеров. [c.204]

Этот этап осуществляется вместе с переходом от этапа эволюции гетерогенных каталитических систем к этапу эволюции гомогенных каталитических систем. Низшие этапы эволюции свойственны каталитическим системам на неорганических катализаторах, которые именно на этих этапах проявляют максимально возможное число присущих им эволюционных цревращений. Этап эволюции гомогенных каталитических систем характеризуется преобладающей ролью гомогенных органических катализаторов по сравнению с неорганическими катализаторами, так как М5(орг)>М5(неорг). При этом следует учесть, что неорганические гомогенные катализаторы имеют весьма ограниченные возможности эволюционных химических превращений, сохраняющих их неорганическую природу. Значительно большие возможности эволюционных химических превращений имеют органические гомогенные катализаторы, в которые могут перейти неорганические, катализаторы путем их взаимодействия с органическими веществами и образования комплексов, солеобразных и элементоорганических соединений. Очевидно, спецификой этапа эволюции гомогенных каталитических систем действительно являются химические эволюционные превращения органических катализаторов. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология