(一)固體酸堿的分類(二)固體表面的酸、堿性質(三)固體酸堿的催化作用
基本介紹
固體催化劑是現代催化技術發展的一個方向,其中最有代表性的當屬固體酸、固體堿的工業化應用。
固體酸堿催化劑
(一)固體酸堿的分類
固體酸:具體定義是:能夠給出質子或者接受電子對的固體謂之固體酸。
固體堿:能夠接受質子或者給出電子對的固體謂之固體堿。
給出質子時叫質子酸(B酸),接受質子時叫質子堿(B堿);
如:
接受電子對時叫非質子酸(L酸),給出電子對時叫非質子堿(L堿),如:
Cl3Al+∶NR3→Cl3Al∶R3N
L酸 L堿 配位化合物
(二)固體表面的酸、堿性質
1、酸強度的概念,是指給出質子的能力(B酸強度)或接受電子對的能力(L酸強度)。對于固體酸來說,因為其表面上物種的活度系數是未知的,通常都是用酸強度函數H0表示。H0也稱為Hammett函數。
則酸強度函數H0可表示:
H0=pKa+1g(a/[BH+]a)
若轉變是借助于吸附堿的電子對移向固體酸表面,即:
[A]s+[∶B]a→[A∶B]
則H0可表示:
H0=pKa+1g([∶B]a/[A∶B])
H0越小酸強度越強;H0越大酸越弱。
2、固體堿的強度,定義為表面吸附的酸轉變為共軛堿的能力,也定義為表面給出電子對于吸附酸的能力。
故固體酸強度H0<-11.9者謂之固體超酸或稱氟銻磺酸(100%硫酸的酸強度H0為-11.9)。
固體超強堿是指它的堿強度用堿強度函數H—表示高于+26者。
這類催化反應有如下特點:
1.酸位的性質與催化作用的關系
不同反應類型,要求酸催化劑的酸位性質和強度也不同。
大多數的酸催化反應是在B酸位上進行,單獨的L酸位不顯活性,存在協同效應。
2.酸強度與催化活性和選擇性的關系
3.酸量(酸濃度)與催化活性的關系
催化活性與酸量之間存在線性或非線性關系。
(四)大孔強酸性陽離子交換樹脂
大孔強酸性陽離子交換樹脂作為一種新型的固體酸催化劑,在現代有機合成反應中越來越受到重視,他有著濃硫酸無法比擬的優勢。
參考資料 >