文档介绍：第7章氢化及还原
第08次课
概述
催化氢化
在电解质中用铁屑还原
用锌粉的还原反应
用含硫化合物的还原反应
用金属复氢化合物的还原反应
其它还原方法
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概述
广义定义:在还原剂的存在下,使某原子得到电子或电子云密度增加的反应称为还原反应。
狭义定义:在有机分子中增加氢或减少氧的反应称为还原反应。
下列基团在一定条件下可以被还原:
-OH、 C=O、-COOH、-COOR、-NO3、-NO等
概述
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无机化合物: (离子键) 还原反应 A + e → A- 如:Fe3+ + e → Fe2+ → Fe 氧化反应 B - e → B+ 如:Fe – 2e → Fe2+
有机化合物: (共价键) 在电子得失方面不像无机反应那样直观
概述
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按照还原剂不同和操作方法不同,还原方法可分为:
催化氢化法:
(1)液相催化氢化 (2)气相催化氢化
化学还原法:
(1)活泼金属及其合金(铁屑还原) (2)低价元素化合物( NaS 、 Na2S2、FeCl2、SnCl2) (3)金属复氢化合物(NaBH4、LiAlH4)
电解还原法:
从电解槽的负极上获得电子
概述
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催化氢化
催化氢化按反应类型分为:氢化(加氢)反应、氢解反应。
氢化:指氢分子加成到烯基、炔基、羰基、氰基、芳香环等不饱和基团上,使之成为饱和键的反应。是π键断裂与氢加成的反应。
氢解:有机化合物分子中某些化学键因加氢而断裂,分解成两部分氢化产物,是σ键断裂并与氢结合的反应。
催化氢化
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催化氢化按反应的体系分为:非均相催化氢化、均相催化氢化。
催化氢化的优点:反应易于控制、产品纯度高、收率较高、三废较少。
催化氢化的缺点:反应一般在耐压设备中进行,需要适宜的催化剂。
催化氢化
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液相催化氢化
(1)催化氢化过程:吸附-反应-解吸。
影响氢化反应速度的因素有:气液固三相之间的传质,其中包括搅拌效率、容积黏度等;化学动力学因素,包括催化剂、反应物结构、反应温度等。
催化氢化→ 液相催化氢化→(1)催化氢化过程
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(2)加氢催化剂
按金属性质分类 贵金属:以铂、钯为主 一般金属:以镍、铜为主
按制备方法分类 纯金属粉、骨架型、氢氧化物、氧化物、硫化物等,另外还可以是负载在各种载体上的金属催化剂
催化氢化→ 液相催化氢化→(2)加氢催化剂
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各类加氢还原催化剂
催化氢化→ 液相催化氢化→(2)加氢催化剂
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注意问题
贮存、使用、安全性 (骨架镍作部分氧化处理,使之钝化到不会自燃而又保留足够高的活性;制成Ni-Zn型非自燃骨架镍等)
中毒与再生 措施:A,使用不含“毒物”的原料(如铜盐可使Pd-C中毒) B,寻找可以“抗毒”的催化剂
任何再生方法都只能部分恢复催化剂的活性
催化氢化→ 液相催化氢化→(2)加氢催化剂
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