作业帮什么是络合催化剂?络合催化剂都有哪些?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 08:44:56
什么是络合催化剂?络合催化剂都有哪些?
什么是络合催化剂?络合催化剂都有哪些?
什么是络合催化剂?络合催化剂都有哪些?
指通过配位作用而使反应物分子活化的催化剂.在这类催化剂中至少含有一个金属离子或原子,无论母体本身是否是络合物,但在起作用时,催化活性中心是以配位结构出现,通过改变金属配位数或配位基,最少有一种反应分子进入配位状态而被活化,从而促进反应的进行.
均相络合催化剂 在反应体系中可溶成均相的络合物催化剂.多数为金属有机化合物、过渡金属的盐类,制备较易,较早地在工业上应用.如烯烃经羰基合成制醛的羰基钴催化剂、膦改性的羰基钴催化剂和羰基铑催化剂、乙烯氧化制乙醛的钯催化剂、甲醇羰基化制醋酸的铑催化剂、烯烃聚合反应中的齐格勒催化剂（四氯化钛-烷基铝）、齐格勒－纳塔催化剂(三氯化钛－烷基铝),共轭烯烃环化反应中的镍催化剂等.另外,还有某些研究工作中著名的催化剂,如威尔金森催化剂〔RhCl【P(C6H5)3】3〕.
负载型络合催化剂 多数是已知的均相催化剂固定在载体上而制成.若为固体,则称固体化络合催化剂,有下列几种制法:①将络合物吸附在多孔载体表面上,如将RhCl(CO)【P(C6H5)3】2吸附在多孔载体上用于丙烯的氢甲酰化催化反应.催化活性组分在固体载体上也可以处于液态,如溶于乙二醇中的RhCl3以液态存在于硅胶表面,可催化1-戊烯异构为2-戊烯的反应.②将活性组分化学键合在固体表面上,此固体表面上应有能与络合物中心金属配位键合之基团.例如：将聚苯乙烯小球表面处理后,得到：
然后通过 P原子与 Co2(CO)8、 Ni(CO)2【P(C6H5)3】2、Fe(CO)5、W(CO)6等配位,得到固体化催化剂.也可利用表面含有羟基的无机载体（如SiO2）,另制备能与羟基作用的金属络合物,两者反应后,就可在载体表面键合所需的活性组分.③将带有催化活性基团的单体,聚合成不溶性高聚物.用固体化络合物催化剂,有利于从催化反应混合物中分离催化剂,可用于连续作业的工艺.在不少场合,均相络合物催化剂固体化后,可改善其稳定性,在某些场合催化性能也有所不同.用于烯烃聚合的负载型齐格勒催化剂即属固体化络合催化剂,一克钛可生产几十万克产品,称高效聚烯烃催化剂.另一类为负载型可溶性络合物催化剂,系利用可溶性高分子为载体,如用平均分子量较低的可溶性线型聚苯乙烯制的膦配位基,合成可溶性威尔金森催化剂,可催化1-戊烯加氢反应.在应用时可利用其与生成物分子量之差,采用沉淀法、蒸气压法、薄膜过滤法等进行分离.
金属原子簇络合催化剂 含有三个以上金属原子,而且金属原子之间直接键合成分子骨架,再以配价键和适当基团结合成分子的催化剂.这类原子簇化合物以分子为单位分散于反应体系中,由于金属原子排布成严格的空间结构,并可含有多种不同的金属原子,故有些原子簇化合物具有甚高的催化活性、催化选择性,而且能同时活化多种键.最常见的是Ⅷ族元素的原子簇化合物,如FeRuOs2(μ2-H)2(μ2-CO)2(CO)11的结构如下：
原子簇络合物可用下列方法获得：①还原法,在CO或类似配位体存在下,对简单金属盐类进行还原,如制Ru3(CO)12、Os3(CO)12等.②热解或光解法,如从Fe(CO)5制Fe2(CO)9、Fe3(CO)12,从CpCo(CO)2制取Cp3Co3(CO)3和 Cp4Co4(CO)2等(式中Cp代表环戊二烯基).③架桥法,采用特殊的配位体作为一些金属原子的架桥剂,生成短寿命的中间体,使金属通过一定的多面体的面或角键合.最普通的三桥联配位体是硫原子,其他如偶氮化合物、二氧化硫、硼、铝、镓、铟、磷、砷等也能作架桥剂.④杂金属原子簇的合成,较简单的方法是将两种化合物结合,如使负离子金属羰基化合物M(CO)嵶 和M娦(CO)岗(M为Mn、Re,M′为Cr、Mo、W)与含卤金属化合物作用.
有些反应中加入的催化剂母体不是原子簇化合物,但在催化作用中却具有原子簇结构,也属原子簇络合物催化剂,如在用Rh(CO)2（CH3COCHCOCH3）为催化剂进行5H2+3CO匑HOCH2CH2OH+CH3OH反应中,研究表明,真正起作用的是Rh12(CO)崵等.