5、不饱和烃分子的活化:依酸性催化剂、金属催化剂和碱性催 化剂而异 1)酸性催化剂以H+与不饱和烃分子加成为正碳离子,后者在高 温下一般发生β位置C-C键的断裂,生成裂解产物;也有可能发 生-CH3基的移动,进行骨架异构化。这两种都是以三元环或四 元环为中间物: Ccc→Cc→-ccc C C-C -c-C-C C 还有可能低温下进行烷基加成反应: CH3-CH+CH!=CH3-CH-CH2-CH R R R
5、不饱和烃分子的活化:依酸性催化剂、金属催化剂和碱性催 化剂而异。 1)酸性催化剂以H+与不饱和烃分子加成为正碳离子,后者在高 温下一般发生位置C-C键的断裂,生成裂解产物;也有可能发 生-CH3基的移动,进行骨架异构化。这两种都是以三元环或四 元环为中间物: 还有可能低温下进行烷基加成反应:
在H2O存在下还有可能反应生成醇: R-CH-CH+H2O→→RCH(OH).CH2+H(催化剂) 2)金属催化剂活化主要起催化加氢反应 3)碱性催化剂活化主要是使烷基芳烃进行侧链烷基化: CH2-CH2-CH; 回回幽回 4)非典型酸碱性的金属氧化物催化剂对不饱和烃的活化可能是 σ-π键合型的络合活化。 d键 C-C 键 键 C
在H2O存在下还有可能反应生成醇: 2)金属催化剂活化主要起催化加氢反应。 3)碱性催化剂活化主要是使烷基芳烃进行侧链烷基化: 4)非典型酸碱性的金属氧化物催化剂对不饱和烃的活化可能是 -键合型的络合活化
24催化剂主要组分设计实例丙烯脱氢环化生成苯催化剂的设 计 1、热力学计算表明反应是可能的; 2、丙烯转化为苯的可能反应过程 2CH;-CH-CH2-=M( R%, CH ==CH-CH2-CH2-CH-CH3 +H4 ②脱氯环化 ③税氢 +H tH2 涉及脱氢、二聚和环化三个过程,而且每步中都发生脱氢反应。 因此催化剂设计时可以将脱氢过程作为设计催化剂主要考虑依 据,兼顾二聚和环化过程 3、考虑氧化物催化剂:参与反应的吸附物种在表面吸附的强度 适中
2.4 催化剂主要组分设计实例-丙烯脱氢环化生成苯催化剂的设 计 1、热力学计算表明反应是可能的; 2、丙烯转化为苯的可能反应过程 涉及脱氢、二聚和环化三个过程,而且每步中都发生脱氢反应。 因此催化剂设计时可以将脱氢过程作为设计催化剂主要考虑依 据,兼顾二聚和环化过程。 3、考虑氧化物催化剂:参与反应的吸附物种在表面吸附的强度 适中
丙烯在氧化物表面可以脱氢生成π烯丙基物种,再而反应生成 丙烯醛或己二烯。我们要设计的催化剂是由己二烯环化脱氢生 成的苯,所以应选择可以同时吸附两个π烯丙基并同时得到两 个电子的金属氧化物,其间金属离子被还原: H, H 2CH-CH=.+0*-+ HC M.CH+20- C=C C-C 0一M一( C-M-2地 2o Y c+M-21 C-C 从周期表中找到Sn2+/sn4+、T「、Pb2Pb4、B3B5及 n+n3+,考虑其它因素,可以最后选取B系和系为催化剂的 主要成分
丙烯在氧化物表面可以脱氢生成-烯丙基物种,再而反应生成 丙烯醛或己二烯。我们要设计的催化剂是由己二烯环化脱氢生 成的苯,所以应选择可以同时吸附两个-烯丙基并同时得到两 个电子的金属氧化物,其间金属离子被还原: 从周期表中找到Sn2+/Sn4+ 、Ti+ /Ti3+ 、Pb2+/Pb4+ 、Bi3+/Bi5+及 In+ /In3+,考虑其它因素,可以最后选取Bi系和In系为催化剂的 主要成分