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催化反应

在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。化学反应中,反应分子原有的某些化学键,必须解离并形成新的化学键,这需要一定的活化能。

在某些难以发生化学反应的体系中,加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(催化剂)其作用可降低反应的活化能,因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。

一种催化剂只能选择性地加速特定的反应,从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。催化剂与反应物处于同一相的称均相催化反应(homogeneous catalytic reaction),处于不同相者称异相催化反应(或多相催化反应)(heterogeneous catalytic reaction)。由生物催化剂--酶参加的反应称酶催化反应(enzymic cataly tic reaction)。大部分工业反应是催化反应。生物体内的新陈代谢、营养和能量转换是酶催化反应过程。

相较于未催化的反应,同温度的催化反应拥有较低的活化能。催化剂可以借由结合反应物达到极化的效果,如酸催化剂之于羰基化合物的合成;催化剂也可产生非自然的反应中间物,如以四氧化锇催化烯烃的双羟基化中产生的锇酸盐酯;催化剂亦可造成反应物的裂解,如制氢时产生的单原子氢。

催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

①加快化学反应速率,提高生产能力;

②对于复杂反应,可有选择地加快主反应的速率,抑制副反应,提高目的产物的收率;

③改善操作条件,降低对设备的要求,改进生产条件;

④开发新的反应过程,扩大原料的利用途径,简化生产工艺路线;

⑤消除污染,保护环境。

按反应机理进行分类:

酸碱型催化反应

氧化还原型催化反应

按反应类型分类:

加氢

脱氢

氧化

羰基化

聚合

卤化

裂解

水合

烷基化,异构化

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