酸鹼催化劑

酸鹼催化劑

正文

指因物質的酸、鹼性質而發生催化功能的催化劑，它們能使反應物轉變為離子型活化了的過渡狀態，從而發生催化作用。按催化劑在使用時的狀態，可分為液體酸鹼催化劑和固體酸鹼催化劑，前者多用於液相催化反應系統。若催化劑在溶液狀態中使用，其催化活性有時與溶劑的性質有關。多數液態酸鹼催化劑為化學藥劑或由用戶自配製成的溶液，它們常有腐蝕性，在貯運時必須注意。使用液態酸鹼催化劑，在其反應終了時，要將催化劑與反應混合物分離；而用固態催化劑時，流體反應物與固體催化劑各自成相，生產工藝簡單。多數固體酸鹼催化劑為催化劑工業的產品，最廣泛使用的是固體酸催化劑。
酸鹼催化劑種類繁多,可按酸鹼的性質分兩大類,即質子酸鹼（亦稱布朗斯台德酸鹼，簡稱B-酸、B-鹼）催化劑，能放出質子者為酸催化劑，接受質子者為鹼催化劑;另一類為路易斯酸鹼(簡稱L－酸、L－鹼)催化劑,其中能接受電子對者為酸催化劑，能給予電子對者為鹼催化劑。
B-酸催化劑　如鹽酸、硫酸、磷酸、三氯乙酸等。例如酯的水解，其作用機理如下：

B-鹼催化劑　氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等。例如在氫氧化鈉的水溶液中，乙醛發生醇醛縮合反應：

L－酸催化劑　三氯化鋁、三氟化硼、三氧化硫、硫酸銅、二氯化錫、H+、R+等,如以三氯化鋁為催化劑,可催化鹵代烷與苯的烷基化反應：

L－鹼催化劑　NH3、RNH2、ROH、RONa、OH-、R-等，如NaNH2-NH3（-33.5℃）可使苯乙烯聚合：　

超強酸催化劑　為B-酸與L-酸結合成的催化劑，具有很高的酸強度,如FSO3H-SbF5、HF-SbF5等；以前者為例,催化劑中有【FSO3H2】+，是很強的質子施主，它能使烷烴變成正電荷非定域的五配位正烴離子，如：

從而使烷烴在低溫下異構化。
酸－鹼雙功能催化劑　藉助酸催化與鹼催化的協同作用而發揮催化功能的催化劑。如由苯酚與吡啶組成的混合催化劑，使葡萄糖鏇光轉化反應的速度高於使用單一催化劑時的速度,當 α-四甲基葡萄糖在苯溶液中鏇光轉化反應時，α-羥基吡啶是高效催化劑。
酸鹼催化劑廣泛地用於水合、脫水、水解、酯化、聚合、縮合、解聚以及烴類的裂解、異構化、歧化、烷基化等反應中。其催化行為與酸鹼強度、濃度等因素有關，有些情況亦與催化劑的結構有關。

配圖

相關連線