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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 问一个均相催化与多相催化的区别问题
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雪之灵

木虫 (小有名气)

[交流] 问一个均相催化与多相催化的区别问题

在一本书上说,均相催化与多相催化相比具有以下优势:
1.活性高;
2.选择性好:
3.可以从分子水平分析催化机理.

请帮我分析一下为何有以上三个优势?尤其是选择性好没搞明白是怎么回事.

[ Last edited by daiqiguang on 2007-6-4 at 12:51 ]
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1楼 2006-12-14 09:11:07
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可可西里

木虫之王 (文学泰斗)

甾体者说
同问
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求助文献下载后，及时评分和EPI。
2楼2006-12-14 09:46:30
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duphos

银虫 (小有名气)

回答

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):谢谢应助！：）多相与均相是各有优缺点的，楼主所说的也可能只是就某一类反应而言的，特别在不对称合成中，均相要有优势。所以我们就不能笼统地去说均相好于多相了！：）
多相催化剂，简单的比如说，SiO2负载的有机配体催化剂，由于固体表面一般都含有一些物质，比如说硅羟基，它会引起一些对催化剂的负面影响，Al2O3上的羟基具有酸性，而且Al也具有酸性，所以对酸碱催化的反映是有影响的，所以多相催化剂的ee一般要低与均相
活性就不必说了，多相都是非一相的反应，
多相催化剂是很难标清楚的，不象均相一个H NMR就搞定了
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3楼2006-12-14 10:47:21
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雪之灵

木虫 (小有名气)
★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):鼓励一下新虫了，提问很清晰，积极思考，相当不错了！：）多相催化反应中，催化剂的作用是很复杂的，仅仅通过一种表征方法很难清楚地表征出来，而且催化反应机理的研究也一直是难点，现在的机理研究大多都是通过间接证据得到的，缺少直接证据。单相的固体多相催化剂其中的物相也不是单一的，多种组分的存在使催化机理更复杂，这就是为什么会采用多种方式来表征的原因了。
首先谢谢你的回答.但我还有两点没明白:
1.为什么均相催化的选择性一般要比多相催化好?
2.你说:"多相催化剂是很难标清楚的，不象均相一个H NMR就搞定了"
   我记得均相催化的定义是:催化剂至少与一种反应物处于同一物相;
            多相催化的定义是:催化剂与反应物处于不同的物相中.
    根据以上定义可知:多相催化剂本身也可能是单相的,只是与反应物处于不同的物相而已,如果是这样,多相催化剂标定不也是一个H NMR就能搞定了吗?

刚接触催化这一研究领域,望多指教.
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4楼2006-12-14 20:02:48
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edward.sun

金虫 (小有名气)
同问,为什么选择性好??
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5楼2006-12-14 21:26:09
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duphos

银虫 (小有名气)

讨论

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):谢谢继续讨论，辛苦了！：）
要一般的讨论多相和均相的问题很困难：就我知道和接触的一些反应来说:比如说环氧化反应，这类反应的产物对酸碱很敏感，在均相中主要是双氧水和水pH影响，但是在多相中，如果是负载在无机材料上，要考虑载体的酸碱性，即载体的背景反应的产物的分解，在硅基材料上一般影响较小，但是在有L酸和B酸的载体上，副反应是不可以忽略的，从而影响化学选择性，同样在不对称合成中，　比如说R的占优，R的产物大量存在，S的很少，副反应消耗R的几率远远大于S，这样副反应同样可以降低手性选择性．
总体而言，多相中由于多涉及了一个载体（可能是无机材料，离子液等），增加了调变的因素，要考虑的东西就要求多一点．而现在大家对（尤其是不对称合成）有机反应的很多认识来自与均相，所以对多相的认识受限与传统的均相认识，不能很好的控制多相的因素．
但是多相由于多了一个因素，同样可以做出比均相好的工作，最近我就发现我的一个一个多相催化剂的活性是均相的１０倍
对于提高手性选择性，利用无机载体的纳米孔道也能大幅度提高ee的报道国际和国内都有报道．
今天就先讨论到这，很欢迎大家来讨论
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6楼2006-12-15 10:34:42
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berlin

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主优秀区长

简单的来说，这个问题就是我们从事催化研究的过程

我们在开发一个全新体系的催化剂的时候，或者说我们在进行一个催化体系活性组分的筛选的过程中，我们首先关注的是什么才才是有效的活性组分，此时一般首选均相来进行考察，确定活性组分后，再进行下一步研究。

均相和多相中的“相”的概念，是指催化剂的宏观相（固液气，当然气相的很少）相对于反应物来说的：比如，催化剂是固态的，反应物是液态的，这就是多相催化反应，或叫做液固相催化反应。

您在书中看到的这个描述
引用回帖:
均相催化与多相催化相比具有以下优势:
1.活性高;
2.选择性好:
3.可以从分子水平分析催化机理.

这是一个宏观上面的说法，对于具体的某一个反应不见得就一定合适（就象楼上面说的那样）。
之所以这麽说，是因为均相催化的研究较早，研究的也比较系统，可借助的对催化剂以及催化机理的表征研究手段丰富，结果确定可靠，所以相对于多相催化具有那些优势。

也不知道说明白没有...

[ Last edited by berlin on 2006-12-17 at 08:37 ]
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让我与你握别-再轻轻抽出我的手-知道思念从此生根...年华从此停顿-热泪在心中汇成河流-是那万般无奈的凝视...就把祝福别在襟上吧-而明日-明日又隔天涯
7楼2006-12-17 08:35:54
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ironcity

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
rabbit7708(金币+4):谢谢从活性中心的角度解释这个问题，更进一步说明问题，呵，学到了！这也是为什么多相反应的反应条件要比均相反应苛刻的原因了！：）
在大多数反应中，均相反应比多相反应的选择性好，是因为均相反应中，活性中心的分子形式比较均一，而且反应在一相中进行，没有扩散与传质的影响，可以减少一些副反应，因此选择性较好。在多相反应中，对大多数催化剂为固体的反应，反应的活性中心分子（或原子）可能存在于固体催化剂的不同位置（如平台、台阶、褶皱处），因此会发生不同的副反应，造成选择性下降。但是对于一些具有择型效应的分子筛催化的多相反应，由于孔道择型效应，其选择性比均相反应要好，但是由于多相催化反应中，存在反应物分子与产物分子在催化剂表面的吸附、传递、脱附过程，其反应活性往往不如在均相催化剂中的反应活性高
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8楼2006-12-18 14:36:02
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