均一系触媒

6月 17, 2021
admin

拘束系幾何学錯体。 このような前触媒は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンの製造に使用される。

酸触媒編集

主要記事:酸触媒

プロトンは最も一般的な溶媒なので、浸透性の均一系触媒である。 水は、水の自己イオン化の過程でプロトンを形成する。 例として、酸はエステルの加水分解を促進(触媒)する:

CH3CO2CH3 + H2O ⇌ CH3CO2H + CH3OH

中性pHでは、ほとんどのエステルの水溶液は実用速度で加水分解しない。

Transition metal-catalysisEdit

均一系触媒であるウイルキンソン触媒によるアルケンの水素化の機構

Hydrogenation and related reactions

Reduce transformationの有力なクラスは水素化である。 この過程では不飽和基質に水素を付加する。 関連する方法論である移動水素化では、ある基質(水素供与体)から別の基質(水素受容体)へ水素を移動させる。 関連する反応として、X = シリル(ヒドロシリル化)およびCN(ヒドロシアン化)の「HX付加反応」がある。 マーガリン、アンモニア、ベンゼン-シクロヘキサンなど、ほとんどの大規模な工業的水素化反応は不均一系触媒を用いて行われている。

カルボニル化

カルボニル化の代表格であるヒドロホルミル化では、二重結合に水素と “C(O) H “を付加させる。

関連するカルボニル化として、アルコールからカルボン酸への変換がある。 MeOHとCOを均一系触媒の存在下で反応させ、酢酸を得るもので、MonsantoプロセスやCativaプロセスで実施されている。 関連反応としてヒドロカルボキシル化、ヒドロエステル化などがある。

アルケンの重合とメタセシス

ポリエチレンやポリプロピレンなどの多くのポリオレフィンは、エチレンとプロピレンからチーグラー・ナッタ触媒によって製造されている。 触媒は不均一系が主流ですが、特に立体特異的なポリマーには多くの可溶性触媒が使用されます。 オレフィンメタセシスは工業的には不均一系触媒で行われることが多いが、ファインケミカル合成では均一系触媒が重宝される。 Wackerプロセスではエチレンと酸素からアセトアルデヒドが生成される。 また、多くの非有機金属錯体が触媒として広く用いられており、例えばキシレンからテレフタル酸を製造する場合などである。 3079>

酵素(金属酵素を含む)編

酵素は生命に不可欠な均一系触媒であるが、工業プロセスにも利用されている。 よく研究されている例としては、炭酸脱水酵素があり、血流から肺への二酸化炭素の放出を触媒している。 酵素は、均一系触媒と不均一系触媒の両方の性質を持っている。 酵素は、均一系触媒と不均一系触媒の両方の性質を持つため、通常、第三の別の触媒として扱われる。 水は、酵素触媒反応における一般的な試薬である。 エステルやアミドは中性水中では加水分解が遅いが、金属酵素(大きな配位錯体と見なすことができる)によってその速度が大きく影響される。 アクリルアミドは、アクリロニトリルの酵素触媒による加水分解で調製される。 アクリルアミドの米国での需要は、2007年時点で253,000,000ポンド(115,000,000kg)である。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。