Положення теорії гомогенного каталізу
Вінницький державний педагогічний університет
Імені Михайла Коцюбинського
Природничо-географічний факультет
Кафедра хімії
Курсова робота
з неорганічної хімії
на тему: «Гомогенний каталіз»
Студентки II курсу “Д” групи
напрямку підготовки 6.040101 Хімія*
Волошенюк Ілона Сергіївна
Керівник:
Кандидат технічних наук, доцент,
Василінич Тамара Миколаївна
Національна шкала__________________
Кількість балів:_____ Оцінка: ECTS_____
Члени комісії: __________ ___________________
__________ ___________________
__________ ___________________
М. Вінниця – 2015 р.
Зміст
Вступ…………………………………………………………………………………………………..3
1. Положення теорії гомогенного каталізу………………………………………………3
2. Каталіз…………………………………………………………………………………………………..6
2.1. Каталітичне отруєння…………………………………………………………………8
3. Механізм гомогенного каталізу………………………………………..…………………16
4. Типи гомогенного каталізу…………………………………………………………………..22
4.1. Кислотно-основність……………………………………………………………….23
4.2. Ферментативний каталіз…………………………………………………………26
5. Застосування гомогенного каталізу……………………………………………………..31
Висновок……………………………………………………………………………………………34
Використана література………………………………………………………………….…35
Вступ
Гомогенні каталітичні процеси мають ряд переваг перед традиційними гетерогенними: високу загальну активність і низькі температури і, як наслідок, високу селективність. Однак вони мають і ряд суттєвих недоліків. Перш за все, як правило, вони не технологічні. Це пояснюється тим, що здійснення таких процесів вимагає введення в технологічний процес складної стадії відділення каталізатора від реагентів і продуктів, що збільшує трудомісткість, металомісткість і ускладнює створення безперервного процесу. Великі труднощі виникають при регенерації, наприклад, метало -комплексні каталізаторів, тоді як регенерація традиційних гетерогенних каталізаторів зазвичай зводиться до випалюванню смоло подібні продуктів в струмі повітря. Крім того, гомогенні металокомплексні каталізатори не можуть бути застосовані для реакцій, які за вимогами термодинаміки, а повинні проводитися при високих температурах. Верхня температурна межа застосування гомогенних каталізаторів визначається насамперед температурою кипіння розчинників і температурою руйнування комплексів. пояснити однією з цих двох реакцій, хоча в дійсності механізми, безумовно, є набагато більш складними.
Баксендейл класифікує процеси каталізу які протікають по механізмам вільних радикалів, як циклічне окислення і відновлення, і підкреслення в ролі іона пергідроксида також не суперечить такій схемі, а є лише її розвитком. Деякі інші схеми механізму, особливо засновані на таутомерних формах перекису водню, в даний час не витримують критики.
Положення теорії гомогенного каталізу
Гомогенних каталітичних процесів і є одним з перших теоретичних пояснень механізму каталізу. Вона була викладена у працях Оствальда в 1894 - 1911 рр. Початкове положення цієї теорії - припущення, що протягом реакції утворюються нестійкі проміжні сполуки каталізатора з реагують речовинами, які потім розпадаються з утворенням продуктів реакції, а каталізатор регенерується.
Реакційний шлях процесу. Енергія активації гомогенних каталітичних процесів зазвичай більше енергії активації гетерогенних каталітичних процесів.
Як правило, гомогенні каталітичні процеси протікають в набагато більш м'яких умовах, ніж гетерогенні. У ряді випадків координаційні сполуки дозволяють проводи типи процесів досить вибірково і стерео селективного характеру.
У багатьох випадках гомогенні каталітичні процеси складаються зі складної послідовності елементарних стадій і мають непростий порядок. Крім того, на характер кінетичної кривої сильно впливають два основні фактора - наявність індукційного періоду.
Гідроформний являє собою гомогенний каталітичний процес, механізм якого до цього часу точно не встановлено. В іншому випадку важко було б пояснити уповільнення реакції при підвищенні парціального тиску окису вуглецю. Запропоновані механізми розрізняються передбачуваним типом карбонільних сполук, що беруть участь у реакції, і поясненням ролі окису вуглецю.
Зі сказаного випливає, що швидкість гомогенного каталітичного процесу буде залежати від швидкості утворення і розкладання проміжного з'єднання.
Гомогенний каталіз
| 1746р.
| Дж.Робек
| SO2 + 0,5 O2 → SO3 / NO2
| 1782р.
| До.Шеелє
| RCOOH + R’OH → RCOOR’ + H2O
Мінеральні кислоти
| 1878р.
| А.М.Бутлеров
| mCnH2n → -(CnH2n)-m / H2SO4
| 1881р.
| М.Г.Кучеров
| 3С2Н2 + Н2О → СН3СНО / Hg2+
| 1928-1929р.
| Ю.Ньюленд
| 2С2Н2 → СН2=СНС≡СН / Cu(I)
| 1938р.
| О.Роелен
| CnH2n + СО + Н2 → CnH2n+1СНО / Со2(СО)8
| 1939-1945р.
| У.Реппе
| С2Н2 + СО + НХ→ СН2-СН-СОХ / Ni(CO)4
С2Н4 + СО + НX → СН3-СН2-СОХ / Ni(0), Co(0)
(X – OH, OR, NR2, SR)
4 С2Н2 → циклооктатетран / Ni(CN)2
С2Н2 + 2 CH2O → HOCH2C≡CCH2OH / Cu2C2
| 1953-1955р.
| До.Циглер,
Д.Натта
| m α-CnH2n → (CnH2n)-m / TiCl3, гомогенні і гетерогенні каталізатори полі
1-алкани і дієни
| 1959р.
| Ю.Смидт, І.І.Моїсєєв
| С2Н4 + 0,5 О2 → СН3СНО / PdCl2-CuCl2
| 1960р.
| І.І. Моїсєєв,
| С2Н4 + CH3COOH + 0,5 О2 → СН2-СНОOC-CH3 + H2O / PdCl2-CuCl2-CH3COONa
| 1960р.
| ФірмаБАСФ АГ
| CH3OH + CO → СН3СОOH / CoI2
| 1970р.
| Ф.Е.Паулик,
Д.Ф.Троянд, фірма «Монсанто»
| CH3OH + CO → СН3СОOH / CoI2
| 1972р.
| Фірма «Халкон»
| Спряжений процес сполучення стиролу і оксиду пропілену
|
Дата добавления: 2015-08-26 | Просмотры: 807 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|