Промежуточные соединения в реакциях дегидрогенизации и гидрогенизации

Первые указания, касающиеся подбора катализаторов, смогла дать теория промежуточных соединений. Она считала, что, например, при гидрогенизации этилена над никелем сначала образуется гидрид никеля, который, взаимодействуя с этиленом, образует продукт гидрогенизации этан. Аналогично при дегидратации спирта над окисью алюминия сначала с выделением воды образуется алкоголят алюминия, который далее распадается, образуя продукт реакции — этилен. Однако исследования, проведенные в нашей лаборатории совместно с Б. В. Ерофеевым [2], показали, что гидрид никеля, который был получен и свойства которого были исследованы, совсем не обладает свойствами, постулируемыми теорией промежуточных соединений. Мы также изучили совместно с В. В. Щекиным [3] кинетику распада этилата алюминия, который получили по методу В. Е. Тищенко, и нашли, что он совсем не дает продуктов реакции, требуемых теорией промежуточных соединений именно, вместо этилена из него образуется этиловый эфир, причем алкоголят разлагается при более высокой температуре, чем происходит каталитическая реакция образования этилена из спирта. Недавно совместно с Г. В. Исагулянцем и другими соавторами [4] мы, пользуясь радиохимическим методом, сравнили скорость образования этилена 1) непосредственно из этилового спирта и 2) через этилен. При этом оказалось, что идут обе реакции, причем при высокой температуре преобладает первая из них. Значительным недостатком теории промежуточных соединений является предполагаемое образование промежуточного соединения только с одним реагирующим веществом, например при гидрогенизации — только с водородом. Главным же недостатком теории промежуточных соединений является то, что она рассматривает фазовые промежуточные соединения и совершенно неспособна объяснить чрезвычайной чувствительности активности и избирательности катализаторов от их способа приготовления, от их генезиса. Так, например, окись тория, если ее, как обычно, получать прокаливанием нитрата, служит типичным катализатором дегидратации спиртов, однако если окись тория осадить аммиаком, то она является катализатором дегидрогенизации. Этот вопрос был недавно подробно изучен в нашей лаборатории (А. А. Толстопятова [5]). [c.7]

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]

Бензол также образовывался вместе с циклогексенами при дейтерировании циклогексадиена-1, 4 на пленках железа при 20° [52]. Бензол оказался высокодейтерированным, когда использовались непрокаленные пленки, и не был дейтерирован, когда пленки предварительно прокаливались в течение 15 мин при 200° и испытывались при 0°. Из этих реакций хорошо видно, что в циклических системах потеря водородных атомов атомами углерода, смежными с двойной связью, является предпочтительным процессом. Точно не известно, требуется ли для этого процесса специальный участок поверхности катализатора или эта реакция может свободно происходить в тех местах, где присоединение водорода также имеет место. Если допустить, что бензольное кольцо может существовать в я-адсорбированном состоянии, то дегидрогенизация и гидрогенизация этих циклогексадиенов могут происходить по механизму, согласно которому каждая молекула углеводорода адсорбируется лишь на одном атоме металла. Промежуточные продукты, каждый из которых может быть я-адсорбированным, могут походить на промежуточные соединения, представленные в разделе II в связи с гидрогенизацией и дегидрогенизацией ци- [c.456]

В каталитических реакциях ведущую роль играет энергия связи образующихся промежуточных соединений с катализатором. Энергетический принцип мультинлетной теории Баландина явился предсказательной силой при подборе катализаторов гидрогенизации, дегидрогенизации, дегидратации, гидрогенолиза. Как показано Г. К. Боресковым и др., энергия связи кислорода с поверхностью окислов является определяющим фактором при подборе катализаторов окисления и других реакций с участием кислорода. [c.47]

Изучение гетерогенных каталитических реакций показало, что катализатор обычно обладает химическим сродством к одному или нескольким из исходных веществ. Например, платина, никель, медь, применяемые в реакциях гидрогенизации и дегидрогенизации, легко образуют с юдородом поверхностные соединения хемосорбционного типа Р1-Н, Ы1-Н, Си-Н. Гидратирующий и дегидратирующий катализаторы образуют с водой соединения гидратного типа. Благодаря сродству катализатора к реагирующим веществам в ходе реакции образуются промежуточные, часто неустойчивые соединения, легко распадающиеся на конечные продукты, что сопровождается регенерацией катализатора. [c.127]