基本介紹
概述,分子分散,催化基元反應,工業套用案例,
概述
均相催化劑的工業套用比多相催化劑晚。例如1959年鉑催化劑用於乙烯氧化制乙醛，以後在石油化工中得廣泛套用，如丙烯氧化制丙酮、丁烯氧化制甲乙酬、乙烯和醋酸氧化制醋酸乙烯、乙烯轉化為丙烯、乙烯和氯制氯乙烯等。除氯化鈀外，醋酸鈀、硝酸鈀、有機鈀配合物都可作為均相催化劑。
20世紀60年代末，又出現了用於甲醇低壓羰基合成的銠配合物均相催化劑。從此，銠配合物作為均相催化劑用於石油化工，成為銠的一個重要用途，並進一步促進了均相配合催化工藝的發展。作為均相催化劑的銠基配合物主要是由羰基銠和三苯基膦、三苯氧基膦或三丁基膦形成的複合配合物。它大量套用於丙烯羰化制丁醇及辛醇、甲醇羰基化制醋酸等工業牛產中。此外，氯化銠及其他一些銠化合物也可作催化劑使用。某些銠催化劑均相配合催化的套用實例見表1。
表1
表1均相配合催化劑具有高活性、高選擇性等優點，其業套用正在發展之中。為克服反應物和催化劑難分離的問題，已開展均相配合催化劑固體化的研究工作。
分子分散
均相催化是指催化劑與反應介質不可區分，與介質中的其他組分形成均勻物相的催化反應體系。均相催化常用於液相反應。在發生催化反應的物料中，不論是反應原料還是催化劑，它們都溶於反應介質中，且是以獨立的分子形態而分散的。
催化基元反應
在以過渡金屬絡合物為活性中心的均相催化反應中，催化活性的中間絡合物能夠分離出晶體，用x射線分析，可對活性中心周圍的環境與反應底楊的作用狀況進行詳細了解，並用以對反應機理做出比較確切的描繪。通過對部分反應機理的徹底研究，可么認定均相絡合催化的基元反應步驟都是在以金屬為中心的配休球上進行的，反應過程構成了一個催化循環.催化劑的性能，易於通過配體的調變得以修飾和改善。故均相催化相對於多相催化來說，具有一些自身的優點:反應性能單一，具有特定的選擇性;反應條件溫和，有利於節能;因其作用機理較清楚明晰，易於精心設計調配研究和把握。故催化科學界普遍認同:均相催化體系花費5年的研究所得，較多相催化體系勃年的研究所得還要多。均相催化的主要缺點是穩定性差，與產物分離困難。目前研究發展的主攻方向之一是將均相催化劑固載化，固載化使用的載體有PS、PVC、離子交換樹脂等有機高聚物類和Al2O3、SiO2、TiO2、分子篩等無機高聚物類。固載化方法是將活性組分金屬原子錨定在這些離聚物上。
工業套用案例
1、甲醇羰化合成乙酸
該合成反應是20世紀70年代推向工業化的，是均相絡合催化的又一大成就，體現了均相催化的發展。該絡合催化反應的重要意義是原料路線的非石油化。過程開發成功時，正值全球第一次石油危機，原油價格飛漲，石油資源短缺，促使人們憊識到能源和有機合成原料不能過多地依賴於石油，應該向多元化方向發展。
2、乙烯直接氧化製取乙醛
這是20世紀60年代發明的Wacker過程，是化學工業中最突出的成就之一，其意義在於過渡金屬一乙烯化學第一個實現了工業催化的氧化反應。乙烯化學取代了此前的乙炔化學，促進了石油化工的興起和發展;其次，第一次指明貴金屬在均相催化反應中可以很經濟地用於國內工業生產，促進了過渡金屬絡合催化的研究。
