1、催化第四节 绿色催化剂 作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数：4726 更新时间：2006-4-24 10:08:17 一 分子筛催化剂分子筛是一种多功能的催化剂，它可作为酸性催化剂，对反应原料和产物也有筛分作用。最初的分子筛是天然沸石，即Si和Al组成的晶体化合物；目前，分子筛还可以是杂原子分子筛，可以由P,B,Ti等和Si或Al组成，已广泛用于石油化工和精细化工生产中。1 在萘的烷基化反应中以丝光沸石为催化剂，不但可以避免传统催化剂AlCl3或磷酸对环境的污染，而且还可以取代传统的磷酸或AlCl3,使2，6-和2，7-二羧基萘异构体的比例从1:1提高到2.9:1。2 ZSM-5分子筛催化
2、直接把苯气相氧化成苯酚。产 可 99%， 产物是 的 气。 工 以异 苯氧化成 氧化异 苯， 酸 成苯酚和 ，不但原子 用 ，而且产生 酚和 的 。3 分子筛催化剂分子筛催化剂以 化 的 料，由于有的性而成为新currency1点。环氧 烷的生产，传统工 为： 反应不“以有 的气为原料，而且还生 的化 。以 分子筛为催化剂， fiflH2O2可 一 反应生成环氧 烷：由于生成的 产物是 ，不污染环境。二 石催化剂石有的性 性 ”构 来分子 ，已成功 用作取代 成 和氧化还原等的催化剂。1 烷基化2 fi成以石为剂，在作用 ，Diels- Alder反应比传统反应 和，产 和体 性高。3 还原反
3、应基化合物，在石催化 ，用 合 作还原剂， 生成相应的 。酸催化剂以 化合物Fe2O3,MgO,TiO2作 催化剂， 化SO42- 子，产生高于100% H2SO4(HD=-11.94)酸 的 体 酸。四 催化催化的有 合成由于不使用化 剂作催化剂 不在高 高 反应， 以不 在催化剂对环境的污染，生产 也相对比 。由基环化的传统 是使用 基 烷作催化剂，有 是有 的 剂，而且反应 原子 用 。用生B12催化的 还原：可在 和 中性的 由基环化。最 ，T.Selvam等比 在H2O2和TBHP(t-butyl hydroperoxide) 在 用VS-1对苯 催化氧化和 催化氧化， 转化 和 性
4、有 不同。在TBHP 在 ，用VS-1催化氧化苯 成 基苯的 性为73%，而 催化氧化苯 成 基苯的 性为91.8%， 为700毫伏。催化环氧化环氧 烷的生产通常使用醇，使用有 气体气和腐蚀性原料，并生成 渣。使用 催化， 用 在阳极产生活性氧直接使 fi环氧化，可在常 常 ，不产生 弃物， 零放，是清洁生产 。五 手性催化在医药工业生产中，合成旋光纯的产品是化 家们苦苦追求的目标。手性催化剂的作用是使反应朝目标产物转化，直接合成旋光纯的化合物，或目标产物占绝对优势。布洛芬的生产：传统工 得到的是混合物，而以S-铑催化剂催化，可得96%旋光纯S-布洛芬。Monsate公司合成手性耐普生 ，第一
5、 为 催化氧化，第二 为酸催化脱 ，第 手性催化得98.5%旋光纯的S-耐普生 。 六 酶催化和仿酶催化1 酶催化酶催化是最古老的催化 也是最先的催化 。古时候，人类就懂得用 酵的 制酒:淀粉 葡萄糖 酒酶催化反应一向以高效 高专一性 和 环境友而获得世人瞩目。1996年美国总统绿色化 挑战奖把 术奖授予A&M 的Holtzapple教授，奖励他 明 一套用石灰处理和细菌 酵等简单技术，把 生物质转化成动物饲料 工业 剂和燃料。最 ，美国能源部组织的新原料计划 展 一个有效 把木质纤的 个组分分 开的 ，得到的纯净纤能够十分有效 转化成葡萄糖， 用细菌或酶把葡萄糖催化转化成酒精和其他化 品。生
6、C是人体必的一种生和抗氧剂，在医药工业和食品工业有很 的市场，它的前体2- 基-L-古龙酸（2-KLG）也是从葡萄糖 酵制得的。2-KLG原来用“莱 或 的二 酵。 年来，国生物 家不 和currency1,构 基工 菌， 葡萄糖一 酵直接生产2-KLG。2 仿酶催化由于天然酶来源有 于提纯 ， 应用 有不 。开 有fl天然酶功能相 更优 的人工酶已成为 代化 fl仿生 技 的 一。酶，就是从天然酶中挑 作用的一，：活性中”构 环境 fl物的多种currency1“相作用 其同效应等，用以计合成fi能fl 酶的优异功能 比酶简单 得多的质分子或分子合体， 酶对物的 ”合 催化作用，开 有绿色化
7、 点的新合成反应或 。* 酶和酶的 -”酶是一种质 酶，有”物的 性环”合部，催化部中 有57-组 酸 基 102-天 酸羧基 195-丝 酸基， 者currency1同织成 “ 中统 在催化物 时 “作用。 年 -”酶等 酶的currency1展，取得一” 。M.L.Bender等计合成的-Benzyme催化酸间 苯 反应比酶催化更，kcat/KMfl酶相 ,性和酸性高于天然酶。RBreslow等合成的环 精flCu2+的 合物在中性 催化一 部的 反应 比 催化剂时提高1.8104 2.2105 。四 生物有 currency1 计合成 一 二 多 环 精1(”构 1） 和环 精 2(”构
8、 2）前者成功 酶的功能 催化 fl对 基苯 的合，以高 90 以 产 制得-醇 ，反应 和，反应 性。 者催化一 羧酸对 基苯 的 物-物 到 时，反应性可高 750 。于环 精 旋转 由 不 于优势构 的，他们 计合成一类环 精 体3(”构 3）可 展为有多个 ”合点的优酶 。* 酸酶传统化 以 酚类化合物高 性氧化反应。然而， 酸酶在生物体 能高效 高 性 单酚的化以 氧化二酚为二 。 酸酶 优异功能， 等开 酚类化合物的 基化新 ，计合成 一 多个 基的 酶 物4，并成功 物在 对氧气的 合 活化和催化苯 生成二苯基 二 的反应，以 催化羧酸 和磷酸 的 反应。物4(”构 4）用于 酸
9、酶活性的 ，催化2，4-二 基苯酚的氧化，以高产 高 性制得3，5-二 基苯二酚。用于的化制传统化 于制的2-基也获得 ” 。* 手性 作用fl 酶环 不“ 环 精 ( )醚和多齿 体的一点，还有合成 fl”构 的灵活多样性，能更 挥氢“ 作用 静 作用。- 阳 子-的同效应，可 展为更优 的仿酶体。 作为很的“生物 体 ，其异的质子授-受 currency1轭酸- 合性能是公认的。 引环 链，可赋予环 以新活力，一 善其仿酶功能。currency1 两个手性中的 环 5(”构 5）对一 - 基酸 有 的手性 能力。* 化 酶：新 手性恶 硼烷催化剂一人工合成的手性 体或催化剂被称为化 酶(C
10、hemzyme)，它们的催化作用类 于酶的催化作用有很高的对映 性和效 。手性1，3，2-恶 硼烷就是一类的化 酶。 年，它们在不对称催化合成反应中的应用 展。著名的CBS化 酶6(”构 6） 催化前手性 的对映 性还原，e.e 高 95%以 。由噻 烷酸衍生的噻 烷并手性恶 硼烷7(CTO)(”构 7）催化前手性 不对称还原的currency1， 以噻 烷代替CBS化 酶6中的吡咯烷 ，其催化苯 和-卤代苯还原反应 得产物构 fl6 得产物构 相反。 ，以廉 得 的天然 基酸为手性源的多类新 手性 体和 环化合物。带 功能臂的手性 环多 8(”构 8）和手性钳体分子9(”构 9）它们在手性
11、- 基酸 的对映 性 以 不对称催化反应等 面也fl 很的化 酶功能，可开 一批有绿色化 显著点的反应或产品。文章录：hope_y 责任编辑：Admin 一篇文章： 第五节 优新合成路线一篇文章： 第 节 溶剂的革命节点标 作者态推荐级 优先级更新时间点击数日点击数周点击数 有栏目环境治理 文章中 新闻中 资讯 环境闻 习航 简 教纲 教师简历 参考教 习指 网站航 教 容 基础理论 治理例 基础应用 前沿点 教 资源 载 虚 验 教 录像 环保软 环境规 环境标准 名词检 习评 优秀作业 专 报告 综合测 专 测 拓展资源 网 资源 绿色文库 环保人物 环保史话 环保影音 缤纷图库 网站 图
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