通常,催化反应是将反应过程分成几步降低活化能。 催化剂必须容易与反应物之一作用,形成中间络合物; 这个之间络合物又必须是活泼的,即容易与另一反应 物发生作用,重新释放出催化剂。对于许多极性分子 间的反应,容易放出质子或接受质子的物质,如酸碱 很符合这个条件,故而成为良好的催化剂。 以酸作催化剂,则反应物中必须有一个带有剩余 负电荷,容易接受质子的原子(如氧、氮等)或基团, 先是结合成为一个中间的络合物,并进一步起反应, 或诱发产生正碳离子或其它元素的正离子或活化分子, 最后得到产品。所以大多数醇、醚、酮、酯、糖以及 些含氮化合物参与反应,常可以被酸所催化
通常，催化反应是将反应过程分成几步降低活化能。 催化剂必须容易与反应物之一作用，形成中间络合物； 这个之间络合物又必须是活泼的，即容易与另一反应 物发生作用，重新释放出催化剂。对于许多极性分子 间的反应，容易放出质子或接受质子的物质，如酸碱 很符合这个条件，故而成为良好的催化剂。 以酸作催化剂，则反应物中必须有一个带有剩余 负电荷，容易接受质子的原子（如氧、氮等）或基团， 先是结合成为一个中间的络合物，并进一步起反应， 或诱发产生正碳离子或其它元素的正离子或活化分子， 最后得到产品。所以大多数醇、醚、酮、酯、糖以及 一些含氮化合物参与反应，常可以被酸所催化
例如酯化反应的历程,先发生羧酸与催化剂(H+)的加 成,然后再与醇加成,最后从生成的复合物中分离出 分子水和质子,同时形成酯 OH ROH +h R—C—OH R一C—OH OH +ho+H R-C—OH R-C—OR R 在这里,若没有质子催化,则碳原子上的正电荷不够, 分子屮的孤电对作用舵力簿弱,尤涔形成加成物, 酯化反应就难于进行
例如酯化反应的历程，先发生羧酸与催化剂（H＋）的加 成，然后再与醇加成，最后从生成的复合物中分离出 一分子水和质子，同时形成酯。 - + C OH O R + C OH OH R + C OH OH R O H R’ C OR’ O R + H+ R’OH + H2O + H+ 在这里，若没有质子催化，则碳原子上的正电荷不够， 醇分子中的孤电子对作用能力薄弱，无法形成加成物， 酯化反应就难于进行
Lewis酸催化剂有AlCl3,FeCl3,BF3,ZnCl2等。催化芳 香环烃化反应。卤代烃在这些催化剂作用下,先形成 亲电性的正碳离子,然后与苯结合形成杂化的带阳电 荷的离子复合物,正电荷分散在苯环的三个碳原子上, 然后失去质子,最后得到烃基苯。 R-C→x+ACJ3-R-C+……-xACL R AIClX t H*AICI3x H 若没有 lewis酸的催化,卤代烃的正碳离子上正电荷不够 无法形成反应的中间复合物,烃化反应就无法进行
Lewis酸催化剂有AlCl3，FeCl3，BF3，ZnCl2等。催化芳 香环烃化反应。卤代烃在这些催化剂作用下，先形成 亲电性的正碳离子，然后与苯结合形成杂化的带阳电 荷的离子复合物，正电荷分散在苯环的三个碳原子上， 然后失去质子，最后得到烃基苯。 R X R X-AlCl 3 H R H R H H R H R C + AlCl3 C + C + C + C + AlCl3XC + H+AlCl3X- 若没有lewis酸的催化，卤代烃的正碳离子上正电荷不够 无法形成反应的中间复合物，烃化反应就无法进行
在碱催化的反应中,碱是质子的接受者,那些能被碱 催化的反应物必须是容易把质子转移给碱而形成中间 络合物的分子;所以它们经常是一些有氢原子的化合 物。在>C=O,COOR,CN,NO2等基团旁边的α-碳 原子上的氢(α氢原子)常呈现这种活泼性。所以这 类化合物,常可以用碱来诱发生成负碳离子,以此来 推动反应的进行 酯类碱性水解时,由于OH一对碳原子的进攻,形成 个中间络合物,使水解反应顺利进行。 O R-C-O-R+OH- R-C-0-R' R-C=o t R'OH OH
在碱催化的反应中，碱是质子的接受者，那些能被碱 催化的反应物必须是容易把质子转移给碱而形成中间 络合物的分子；所以它们经常是一些有氢原子的化合 物。在>C=O，-COOR，-CN，-NO2等基团旁边的-碳 原子上的氢（ -氢原子）常呈现这种活泼性。所以这 类化合物，常可以用碱来诱发生成负碳离子，以此来 推动反应的进行。 酯类碱性水解时，由于OH－对碳原子的进攻，形成 一个中间络合物，使水解反应顺利进行。 R O O R' R O O R' OH R O C + OH O - C C + R'OH
在醇醛缩合反应中含有α氢原子的醛或酮类。在碱地催 化作用下,生成醇醛或醇酮。如乙醛在稀碱溶液中, 由于碱地催化作用,使一个α-氢原子从醛分子中以质 子的形式分离出来,形成碳阴离子,然后与另一醛分 子结合生成醇醛。 慢 OH-+ H-C-C-H CC--H H Q快 OH 快 HC一CH+:CC一 H =H3C-C-C-C-H=H3C-CCCH+OH HO H 没有碱催化,难以形成碳阴离子,反应无法进行
在醇醛缩合反应中含有-氢原子的醛或酮类。在碱地催 化作用下，生成醇醛或醇酮。如乙醛在稀碱溶液中， 由于碱地催化作用，使一个-氢原子从醛分子中以质 子的形式分离出来，形成碳阴离子，然后与另一醛分 子结合生成醇醛。 H C H2 O H O H H H O H3 C H O H H H H3 C O C H2 H O H H3 C OH C H2 H O H C : C C - - 慢 C : C C - + C C + 快 快 H2O C C OH－ OH－ + 没有碱催化，难以形成碳阴离子，反应无法进行