[拼音]:suanjian cuihuaji
[外文]:acid-base catalyst
指因物质的酸、碱性质而发生催化功能的催化剂,它们能使反应物转变为离子型活化了的过渡状态,从而发生催化作用。按催化剂在使用时的状态,可分为液体酸碱催化剂和固体酸碱催化剂,前者多用于液相催化反应系统。若催化剂在溶液状态中使用,其催化活性有时与溶剂的性质有关。多数液态酸碱催化剂为化学药剂或由用户自配制成的溶液,它们常有腐蚀性,在贮运时必须注意。使用液态酸碱催化剂,在其反应终了时,要将催化剂与反应混合物分离;而用固态催化剂时,流体反应物与固体催化剂各自成相,生产工艺简单。多数固体酸碱催化剂为催化剂工业的产品,最广泛使用的是固体酸催化剂。
酸碱催化剂种类繁多,可按酸碱的性质分两大类,即质子酸碱(亦称布朗斯台德酸碱,简称B-酸、B-碱)催化剂,能放出质子者为酸催化剂,接受质子者为碱催化剂;另一类为路易斯酸碱(简称L-酸、L-碱)催化剂,其中能接受电子对者为酸催化剂,能给予电子对者为碱催化剂。
B-酸催化剂如盐酸、硫酸、磷酸、三氯乙酸等。例如酯的水解,其作用机理如下:
B-碱催化剂
氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。例如在氢氧化钠的水溶液中,乙醛发生醇醛缩合反应:
L-酸催化剂
三氯化铝、 *** 、三氧化硫、硫酸铜、二氯化锡、H+、R+等,如以三氯化铝为催化剂,可催化卤代烷与苯的烷基化反应:
L-碱催化剂
NH3、RNH2、ROH、RONa、OH-、R-等,如NaNH2-NH3(-33.5℃)可使苯乙烯聚合:
超强酸催化剂
为B-酸与L-酸结合成的催化剂,具有很高的酸强度,如FSO3H-SbF5、HF-SbF5等;以前者为例,催化剂中有[FSO3H2]+,是很强的质子施主,它能使烷烃变成正电荷非定域的五配位正烃离子,如:
从而使烷烃在低温下异构化。
酸-碱双功能催化剂借助酸催化与碱催化的协同作用而发挥催化功能的催化剂。如由苯酚与吡啶组成的混合催化剂,使葡萄糖旋光转化反应的速度高于使用单一催化剂时的速度,当 α-四甲基葡萄糖在苯溶液中旋光转化反应时,α-羟基吡啶是高效催化剂。
酸碱催化剂广泛地用于水合、脱水、水解、酯化、聚合、缩合、解聚以及烃类的裂解、异构化、歧化、烷基化等反应中。其催化行为与酸碱强度、浓度等因素有关,有些情况亦与催化剂的结构有关。
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