催化原理重点知识点总结.docx
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催化原理重点知识点总结
催化重点知识点
一、概述
催化剂定义描述：
在反响体系中，假设存在某一种类物质，可使反响速率明显变化〔增加或减少〕，而本身的化学性质和数量在反响前后根本保持不变，这种物质称为催化剂。
催化剂可以是正催化剂，也可以是负催化剂。
催化剂的组成：
主体，载体，其他。
主体分为主催化剂、共催化剂、助催化剂。
助催化剂分为结构助催化剂、电子助催化剂、晶格缺陷助催化剂、扩散助催化剂。
主催化剂：
起催化作用的根本性物质。
没有它不存在催化作用。
共催化剂：
催化剂中含有两种单独存在时都具有催化活性的物质，但各自的催化活性大小不同，活性大的为主催化剂，活性小的为共催化剂。
两者组合可提高催化活性。
助催化剂：
是催化剂中提高主催化剂的活性、选择性、改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度、寿命等性能的组分。
催化反响：
有催化剂参与的反响。
催化反响的分类：
通常根据体系中催化剂和反响物的“相〞分类；也可根据反响中反响分子间电子传递情况分类。
催化反响分为：
均相催化反响，多相催化反响，酸碱反响，氧化复原反响。
均相催化反响：
催化剂和反响物形成均一的相，可以是气相、液相。
多相催化反响：
催化剂和反响物处于不同相，催化剂通常均为固体。
可分为气固、液固。
酸碱反响：
在反响中发生电子对转移的称为酸－碱反响。
氧化复原反响：
在反响中发生一个电子转移的称为氧化－复原反响。
催化特征：
1催化是一种知识，是一种关于加快化学反响发生的“捷径〞的知识。
2催化不能改变化学反响热力学平衡,但促使热力学可自发发生的反响尽快发生，尽快到达化学平衡。
3催化是选择性的，往往要在一系列平行反响中特别地让其中一种反响尽快发生，尽速到达平衡。
如果可能，它还要同时抑制其它反响的进展。
四、如果热力学允许，催化对可逆反响的两个方向都是有效的。
催化的本质：
在催化剂作用下，以较低活化能实现的自发化学反响被称为催化反响。
催化剂是一种中介物质，它提供了改变活化能的路径从而加快了反响速率（或降低了反响温度），但其自身最终并没有被消耗。
对于一个真正的可逆反响，催化剂对正，反方向两个反响的作用是一样的。
催化反响发生的条件：
1温度是催化反响发生的最重要条件。
一个化学反响受到催化作用的影响可得达以到在低于或高于热力学最正确温度的条件下进展。
催化剂的活化与活性中心的形成依赖于适当的温度。
反响产物尽快脱离催化剂体系需要一定温度支持。
2压力是大多数催化反响发生的重要条件，根据反响分子被活化的难易改变其分压，即
反响分子分压比值不等同于反响方程式确定的摩尔比；增加压力以保持催化剂/活性催化中心稳定。
3微环境：
介质〔气氛，溶剂〕，载体，载气等的选择和考察往往是催化反响研究的重点。
一是反响的，除温度、压力外，还包括介质反响器和传质上的因素，如采用什么样的气氛或溶剂，增大或减小与催化剂的接触时间。
二是催化剂的，包括使用什么样的载体、溶剂，以与助催化剂，如何分散催化剂“分子〞，如何确定
和调变活性中心等。
催化反响发生的方式有两种。
原料都以气体状态进入装填有催化剂固体的反响器，反响在气-固两相界面上发生，这类反响属于多相催化反响，即在两相与两相以上的介质体系中发生的催化反响，所用催化剂被称为多相催化剂。
绝大多数情况下多相催化剂都是固体。
催化的物理化学原理而对于有的反响体系，原料，催化剂等都是溶解在反响物中的，反响只在液相中发生，被称为均相催化反响，即在单一介质中发生的反响，所用催化剂被称为均相催化剂。
均相催化剂一般都是络合物，故又称络合催化/络合催化剂。
催化相关概念和术语：
活性中心：
是在催化剂中，能活化反响物分子使之参与反响的原子或离子或原子团、离子团，称之为活性中心，也称之为活性位。
催化剂失活：
催化剂在使用过程中由于中毒、污损、烧结、流失等因素而使催化剂的活性逐渐下降，以至不能继续工业使用，这种现象称之为催化剂的失活现象。
比活性：
相对于催化剂某一特定性质而言的催化剂活性。
其特点是：
排除催化剂的外表积，孔结构等物理性质对反响的影响，从而表达出催化剂真正的加速反响的性能。
转化率〔X〕：
是反响物转化的重量百分比、摩尔百分比或分子数百分比，是无量纲指标。
转化率X常指的是某一反响条件下的转化率。
如催化剂用量，空速，反响温度等。
选择性：
转化为目的产物的量占总反响物转化量的百分数。
它有两种表示方法：
速率常数之比和目的产物收率与反响物的转化率之比。
产率〔Y〕：
是转化成产物C时所消耗的反响物A的量与总反响物A的百分比，是无量纲指标。
催化剂稳定性：
指催化剂在使用过程中稳定于某一活性值下的能力。
稳定时间越短，催化剂的稳定性越差。
覆盖度（θ）：
指吸附剂外表被吸附质占据的程度。
二、催化作用的化学根底
物理吸附：
吸附质是靠它与吸附剂之间的等物理力相互作用而吸附于吸附剂上，这种现象就为物理吸附。
吸附能约5-10kJ/mol。
化学吸附：
吸附质是靠它与吸附剂外表上吸附中心的剩余自由价相互作用形成一定程度的化学键而吸附于吸附剂上，这种现象就为化学吸附。
应用:
用物理吸附来测定催化剂的物理性质，如外表积，孔体积，孔径大小与其分布等。
化学吸附用于研究催化剂的活性外表，如：
NH3分子探针技术用于测定固体酸酸种类和酸量；CO2分子探针技术用于测定固体碱碱种类和碱量；CO/N2O分子探针技术；H2/O2分子探针技术；反响物分子探针技术。
化学吸附对反响物分子化学键的起作用的同时，也影响着吸附剂的电传导性和磁性能。
化学吸附是催化理论中的根底理论。
催化剂外表吸附粒子的移动:
理想外表上每一个吸附粒子在吸附位上的吸附势能都是一致的。
假设热运动能EV＞Eb时，吸附粒子在理想外表上将是自由移动的。
实际催化剂外表：
外表势能是不均匀的，吸附位势能Emin随x、y的变化不是周期性的、均匀的变动。
吸附粒子与催化剂上吸附位的相互作用强度不一致，产生不同热效应。
随着吸附位的Emin增加，吸附越难，且稳定性越差；当EV＞最大能垒Eb时，吸附粒子就成了非定位吸附；当EV＞某一能垒Eb时，吸附粒子只能在小围移动。
当EV＞最大能垒Eb时，吸附粒子可在催化剂外表上移动；当EV＞边界能垒Eb时，吸附粒子可移出活性组分的边界，而转移到与催化剂相接触的外表上，这种现象称为溢出效应；在反响条件下，绝大多数反响物分子在催化剂外表上的吸附粒子都是可移动的，但移动的围不同；粒子的移动有利于反响的进展，加快了反响速率。
催化剂上外表反响机理：
Langmuir-Hinshelwood吸附粒子之间的发生的反响；Eley-Rideal反响机理吸附粒子与气相或液相分子之间发生的反响。
Langmuir-Hinshelwood反响机理：
分解反响均匀地出现在外表上；产物吸附弱，且迅速脱附；速率控制步骤（rds）是外表反响；反响速率=kθA。
Eley-Rideal反响机理：
反响速率=kθAθb=kKApApB/（1+KApA），pA一定时，反响速率对pB总是为一级。
低压弱吸附KApA＜＜1，高压强吸附KApA＞＞1。
对于Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal反响机理来说，初始反响速率都随着A的覆盖度增大而增加。
Langmuir-Hinshelwood：
反响速率随A的覆盖度变化存在最大值；当外表被A全部占据时，反响速率为零；Eley-Rideal：
反响速率一直增加直至外表被A全部占据。
三、催化剂制备、结构表征与其性能评价
沉淀法原理：
沉淀剂参加金属盐类溶液，得到沉淀后再进展处理。
沉淀时沉淀剂的选择：
易分解挥发除去〔氨气，氨水，铵盐，碳酸盐等〕；形成的沉淀物便于过滤和洗涤〔最好是晶型沉淀，杂质少，易过滤洗涤〕；沉淀剂的溶解度要大〔这样被沉淀物吸附的量就少〕；沉淀物的溶解度应很小；沉淀剂无污染。
沉淀形成影响因素，浓度：
溶液浓度过饱和时，晶体析出，但太大晶核增多，晶粒会变小；温度：
低温有利于晶核形成，不利于长大，高温时有利于增大，吸附杂质也少；pH值：
在不同pH值下，沉淀会先后生成；加料顺序和搅拌强度：
加料方式不同，沉淀性质有差异。
浸渍法原理与特点：
活性组份在载体外表上的吸附；毛细管压力使液体渗透到载体空隙部；提高浸渍量〔可抽真空或提高浸渍液温度〕；活性组份在载体上的不均匀分布；可用已成型的载体〔如氧化铝，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等〕；负载组份利用率高，用量少〔如贵金属〕。
浸渍法的影响因素：
浸渍法制备的催化剂的物理性能很大程度上取决于载体的物理性质，甚至可影响催化剂的化学活性。
需对载体进展选择和必要的预处理。
载体选择要从物理因素、化学因素、使用因素来考虑。
载体的物理因素：
颗粒大小，形状，比外表积和孔结构，强度，传热性。
载体的化学因素：
惰性载体。
载体的作用是使活性组分得到适当的分布，使催化剂具有一定的形状、孔结构和机械强度。
载体与活性组分有相互作用。
它使活性组分有良好的分散并趋于稳定，从而改变催化剂的性能。
载体具有催化作用。
活性组分在载体上的分布与控制：
在浸渍过程中，溶解在溶剂中的活性组分盐类（溶质）在载体中发生扩散、并吸附于外表上，它的分布与载体对溶质和溶剂的吸附性能存在密切关系。
热处理对组分分布的影响：
枯燥过程中活性组份的迁移。
催化剂的活化：
对浸渍法制备的催化剂，活化的目的是使催化剂活性组分由钝态转变为活性态，活化温度、时间、活化气的组成对活性组分的活性态晶粒度和外表结构有明显地影响。
混合法：
直接将两种或两种以上物质机械混合。
可分为干混法和湿混法。
设备简单，操作方便，产品化学组成稳定，分散性和均匀性较低。
湿混法：
固体磷酸催化剂〔促进烯烃聚合、异构化、水合、烯烃烷基化、醇类脱水〕。
干混法：
锌锰系脱硫催化剂〔合成氨厂的原料气净化，脱除其中含有的有机硫化物〕。
离子交换法：
利用离子交换作为其主要制备工序的催化剂制备方法，利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换吸附到载体上。
适用于低含量，高利用率的贵金属催化剂，用于活性组分高分散，均匀分布大外表的负载型金属催化剂。
熔融法：
熔融法是在高温条件下进展催化剂组份的熔合，使之成为均匀的混合体、合金固溶体或氧化物固溶体。
特点是：
助催化剂组份在主活性相中的分布到达高度分散，以混晶或固溶体形态出现。
熔融法制造工艺是高温下的过程，温度是关键性的控制因素。
熔融温度的上下，视金属或金属氧化物的种类和组份而定。
熔融法制备的催化剂活性好、机械强度高且生产能力大，局限性是通用性不大。
各种表征方法的根本原理和测试催化剂性质：
催化剂的比外表积测定，催化剂外表积的大小直接影响催化剂活性的上下。
〔一〕气体吸附过程静态描述，在微孔中孔壁间的相互作用势能是相互重叠的，因此微孔的物理吸附比在较宽的孔或外外表的物理吸附要强。
〔二〕BET法测定比外表积，BET方程描述多层吸附平衡体系下的V或θ与P的关系。
〔三〕比外表积的实验测定方法，真空－体积测定法，真空－质量测定法，色谱法。
真空－体积测定法为测定外表积S>1m2/g的标准方法，需要在降低的温度下,由样品吸附吸附质作为纯吸附作用的函数。
在吸附过程中由高精度压力传感器监测压力的改变。
真空－质量测定法，固体的吸附量通过石英或钨丝弹簧秤长度的变化直接表示，可以测定室温为液体的吸附质的吸附量。
色谱法，利用色谱技术测定气相中吸附质变化量，从而测定固体的比外表积，不需高真空设备，与容量法和质量法相比具有设备、操作方法简便、迅速，可防止汞毒害，常采用迎头色谱法和热脱附法。
催化剂的孔径与其分布测定：
气体吸附法测定细孔半径与其分布，压汞法测定粗孔半径与其分布。
气体吸附法测定细孔半径与其分布，当孔的半径很小时，孔成为毛细管，气体在孔中吸附成为在毛细管中凝聚，孔凝聚满kelvin方程，根据kelvin方程可以计算一定压力时被充满的细孔的半径。
压汞法测定粗孔半径与其分布，外表力会阻止液体进入小孔，利用外力可以克制此阻力，为使液体进入并填满某一给定孔所需的压力是衡量孔径大小的一种尺度。
催化剂比孔体积的测定：
四氯化碳吸附法，水滴定法，汞-氦法。
四氯化碳吸附法，由Kelvin方程可知，在一定温度下，吸附质在不同孔半径
的毛细管中凝聚时，吸附质的相对压力p/p0愈大，可被凝聚的孔愈大。
水滴定法，当催化剂颗粒吸水达饱和时，多参加的少量的水就会使其外表覆盖一层水膜，使微球颗粒流动性变差而出现结块。
根据此现象，由滴定一定重量的催化剂的消耗水量，即可算出催化剂全部孔径围的总孔体积，此法分析速度快，但终点不易判定。
汞-氦法：
室温下催化剂对氦的吸附量可以忽略，容易渗入非常细小的孔；汞不润湿样品，不会进入催化剂的细孔，该方法比拟准确，还可以测出催化剂的真密度和颗粒密度。
催化剂密度的测定：
汞－氦法，Vc=Vsk+Vpo+Vsp活性组分的单层分散与其测定方法：
MoO3在一定条件下于Al2O3、SiO2、TiO2等载体上能形成单层分散，许多氧化物或盐类都能在具有大比外表积的载体上形成单层分散。
活性组分单层分散的制备方法有加热法和浸渍法。
四、酸碱催化剂、催化作用机理与其表征
酸碱催化剂与其性质〔酸种类、酸强度和酸量〕：
〔一〕通常酸碱定义：
在水溶液中能离解出质子（H+）的物质叫酸，能离解出氢氧离子（OH-）的物质叫碱。
〔二〕Brønsted酸碱定义：
能给出H+的物质为Brønsted酸，简称B酸，能承受H+的物质为Brønsted碱，简称B碱。
〔三〕Lewis酸碱定义：
能承受电子对的物质为Lewis酸，简称L酸，能给出电子对的物质为Lewis碱，简称L碱。
〔四〕其他酸碱定义：
R.S.Mulliken引入了电荷转移的概念，根据电子的转移方向定义电子供体D和电子受体A。
酸强度：
指B酸和L酸提供H+、或承受电子对的能力，称为Hammett函数，常用H0表示。
酸量：
固体外表上的酸位量，单位为mol/gCat，或mol/m2Cat，外表酸量有两种：
总酸量、一定围H0的酸量。
L.P.Hammett和A.J.Deyrup采用活度来表示酸的离解程度，经过实验和推导提出了用酸函数来代替pH表示酸溶液的酸强度。
Hammett碱B与其共轭酸之间平衡常数用活度表示，只要在稀酸的水溶液中测得pH值和[BH+]/[B]即可标出共轭酸、碱之间的平衡常数Ka。
H0与pH的区别，H0与pH相当，pH用于稀酸水溶液的酸强度测定，H0用于不同酸浓度，以至纯酸的酸强度测定，当酸的水溶液很稀时，H0＝pH。
均相酸碱催化的分类与特征：
一般酸碱催化反响：
在溶液中的所有酸种（或碱种），包括质子和未解离的酸（或碱）分子都有催化作用的反响。
碱催化作用下反响特征：
丙酮与碱的平衡反响中只能生成少量烯醇，但立即被溴化。
碱强度不同，反响速率不同。
丙酮在碱性溶液中卤化时只能别离出三卤化酮，得不到一溴或二溴化物。
碱催化的在α-碳上发生卤化反响包括硝基化合物、酯类、砜类、腈类等。
碱催化的醇醛缩合，醛酮与酸酐、酯或羧酸的缩合等皆通过生成负离子后进展反响。
酸催化作用下反响特征：
丙酮与酸的平衡反响中只能生成少量烯醇，但立即被溴化。
酸强度不同，反响速率不同。
卤代酮的碱性略弱于丙酮的，承受质子的能力无明显差异，可得到一溴或二溴化物。
特殊酸碱催化反响与其作用机理：
只有溶剂合氢离子（如H3O+、C2H5OH2+、NH4+等）或溶剂的共轭碱（如OH-、C2H5O-、NH2-等）才具有催化作用的反响，称为特殊酸碱催化反响。
特殊酸催化反响机理：
反响速度只与溶剂的共轭酸（H3O+）浓度成比例.特殊酸碱催化反响共同特点：
特殊酸碱催化反响也是以底物与催化剂形、成离子型中间化合物开场的，但其形成速度甚快；中间化合物的形成不是反响的控速步骤，不同于一般酸碱催化反响；中间化合物向产物转化过程为反响的控制步骤。
一般酸碱与特殊酸碱催化反响区别：
从反响机理来看特殊酸碱催化反响中，质子转移到底物〔或从底物移去质子〕的速率较快，底物的共轭酸〔或共轭碱〕进一步反响速率较慢；一般酸碱催化反响中，质子转移到底物〔或从底物移去质子〕的速率较慢，中间状态分解成产物的反响速率较快。
通过不同缓冲溶液中测定反响速率进展区分，氢离子浓度一样，酸浓度不同时，特殊酸碱催化反响速率一样，一般酸碱催化反响速率不同。
固体酸碱催化剂结构特性：
外表酸位强度的不均匀性，酸碱中心同时存在，在一定条件下，B酸中心和L酸中心可以相互转化。
固体酸碱催化剂表征方法：
酸性催化剂外表上，有B酸、L酸，酸强度不同。
酸中心对有机分子活化方式不同，程度不同，活化后的有机物反响性就不同。
B酸位的作用机理正碳离子机理——产生正碳离子。
各种烯烃的质子亲合能随着烯烃分子增大、取代基增多而增加，形成稳定的正碳离子。
B酸与芳烃的作用：
随B酸强度增强、芳烃中芳香环数增多而增强。
在强B酸位、高反响温度条件下，B酸位才能活化烷烃成为烃基正碳离子。
L酸位的作用机理，L酸位与烯烃和芳烃易形成π键络合物，L酸强度足够高时，会引起π键络合物的加氢。
烃基正碳离子的反响规律可归纳为三种：
烃基正碳离子部的反响，烃基正碳离子与其它分子之间的反响，烃基正碳离子与烯烃反响。
酸碱催化反响机理：
典型均相酸碱催化反响和典型固体酸碱催化反响，典型均相Brønsted酸催化反响，B酸催化羧酸酯水解反响。
典型均相Brønsted碱催化反响，B碱催化醛缩合反响。
典型均相Lewis酸催化反响，分子型L酸化，Friedel-Crafts反响。
典型固体酸碱催化反响有石油裂解，择形催化，甲醇制烃。
五、金属配合物催化剂与其催化作用原理
金属配合物的催化特性:
一.形成σ配键和π配键活化反响物,反响物分子满足作为配位体的一切条件。
即反响物可提供电子对，或空轨道等.金属离子与配位体的轨道具有一样的对称性：
反响物作为配体与中心金属离子形成配位键时，反响物所提供形成配键的轨道必须与金属中心离子提供的轨道具有一样的对称性。
二.能量适宜性，反响物提供形成配键的轨道不仅要与金属中心M的轨道具有一样的对称性，而且还要它们的能量相近，这样才能通过形成强配位键而加强M对反响物的活化作用。
一般来说，中心M的轨道能级与反响物轨道的能级越接近，形成的配键就越强。
三.过渡金属氧化价态的影响，形成配合物，低氧化态的M：
易与能形成π配键的配位体形成配合物，
如CO，叔膦与胺类等。
高氧化态的M：
易与能形成σ配键的配位体形成稳定的配和物，如H-，F-，Cl-等。
在反响过程中，中心金属M的氧化价态经过一个氧化复原循环。
四.过渡金属配位数的变化，在催化反响过程中，中心金属M的氧化价态变化的同时，其配位数也发生着变化。
从立体化学角度来看，以中心金属M为中心的配位体所构成的几何构型发生了变化，从而导致了不同的立体化学反响过程。
五.配位体效应，指的是不参与反响的配位体，对中心金属的催化作用所产生的影响。
类型：
电子效应，空间效应。
配位催化过程中反响物分子的活化：
配位活化，分子AB作为一个整体在催化活性中心
活化，且A-B间的化学键不发生断裂。
在催化反响过程中，AB也是作为一个整体来进展。
如CO、烯烃的活化。
加成活化，分子AB受催化活性中心活化时，AB的整体结构被破坏，A-B间的化学键被翻开，且A或B，或二者同时，与金属中心键合。
在反响过程中A或B可以单独或共同进展。
这种活化规律为加成活化，或称加成活化反响。
例如：
氢在金属配位中心上的活化，就分解为二个氢原子。
根据中心离子的氧化态的变化和A-B化学键中电子对的断裂方式，加成活化分为：
氧化加成、均裂加成、非均裂加成。
氧化加成，AB分子在过渡金属配位场中进展加成反响之后所形成的配合物中，金属的氧化价态与配位数均上升二个单位，这一过程称氧化加成活化。
均裂加成，AB分子在二个中心金属上进展加成反响后所形成的配合物中，使每一个金属氧化价态各升高一个单位，这一过程称均裂加成反响，AB分子所受到的活化称为均裂加成活化。
非均裂加成，AB分子在金属配位中心上进展加成反响时，金属配位中心的氧化价态与配位数均不变，只是A，或是B与金属中心形成化学键，这一过程称为非均裂加成反响；AB分子以这种方式受到的活化称为非均裂加成活化。
配位催化反响类型与其催化反响循环：
插入反响／配位体迁移，在此过程中，催化剂金属中心上键合的二个反响物X与Y形成中间体XY，并XY仍然和金属中心键相键联。
消去反响，有两类：
复原消去反响与β消去反响。
复原消去反响，在催化体系中，与一个或几个金属中心键合的反响物A和B，相互作用而生成产物AB，且产物随即脱开金属中心的配位场，这一反响称为复原消去反响。
β消去反响，以σ键配位的具有β碳原子的有机配位体中，β碳原子上的H易与碳原子脱开而生成金属氢化物，这种消去反响称为β消去反响。
亲核反响，分子亲核反响。
配位催化反响循环，配位催化反响的全过程往往采用一种配位催化反响循环图来表征。
分步机理，第一步：
活性络合物的形成，第二步：
烯烃与活性络合物之间的配位活化，第三步：
配合的烯烃顺插到Co-H键中形成不稳定的中间过渡态，第四步：
氢的氧化加成，第五步：
不可逆复原消去反响生成醛，同时活性络合物复原。
还可以用配位催化循环来表示。
典型配位催化反响过程与其催化剂：
一.催化加氢反响，在金属上，H2可以通过两种途径进展裂解：
氧化加成、自由基裂解。
所生成的含氢配合物可以再与不饱和键配位，使反响底物与氢原子靠近。
最终通过两步反响得到氢化产物和金属有机化合物。
当金属有机化合物中存在手性配体时，可以催化不对称氢化反响，且到达较高的立体选择性,手性助剂和金属有机化合物的混合体系也可催化不对称氢化反响。
金属有机化合物对C＝O，C＝N等不饱和键的加氢反响也具有较强的催化活性,当手性配体存在时，同样具有很高的立体选择性。
二.催化脱氢反响：
金属有机化合物可催化烷烃脱氢反响：
反响物中的烯烃为H2受体，使反响朝正方向进展。
目前金属有机化合物催化的烷烃脱氢反响中，效率最高的是[RhCl（CO）（PMe3）2]催化的环辛烯脱氢反响。
最近研究说明，在非常高温度下可以不需H2受体，直接催化烷烃脱氢反响。
三.催化氧化反响：
Wacker烯烃氧化反响。
四.羰基化反响：
羰基化反响是指有机化合物引入羰基或其它基团而转变为含氧化合物的反响。
催化剂：
Co、Rh、Pd、Fe、Ni等金属的有机化合
物。
钴配合物价格低廉、高活性、高区域选择性和高立体选择性，成为目前研究最多的催化体系。
五.加氢甲酰化反响：
加氢甲酰化反响是指H2和CO加成到端烯上生成醛的反响，催化剂：
HCo（CO）4。
六.氢胺化反响：
氢胺化反响是指N－H键加成到C－C不饱和键上，是合成含氮分子的有效途径，催化剂：
镧系金属有机化合物。
七.异构化反响：
过渡金属有机化合物可以使烯烃发生异构化反响，使烯烃转化为热力学更稳定的异构体。
催化剂：
HCo（CO）4，Fe（CO）5。
八.烯烃的聚合反响:
小分子烯烃链增长为大分子烯烃的反响过程。
用于烯烃聚合的TiCl3与烷基铝催化体系，称为Ziegler-Natta催化剂。
九.烯烃的齐聚反响：
反响分子A经聚合反响转化为分子量为A的n倍的较大分子的过程〔其中n=2～100〕。
共齐聚反响：
采用两种或两种以上的不同分子〔如A与B〕进展齐聚反响，称为共齐聚反响。
乙烯齐聚催化剂：
镍配合物催化剂，乙烯齐聚反
应常用的高活性催化剂。
十.烯烃的歧化反响：
即两个烯烃分子在催化剂上重新组合成两个新的双键，其中一个分子比原料分子大，而另一个比原料分子小，这类反响就称为歧化反响。
烯烃歧化反响的催化剂：
固载化的过渡金属络合物催化剂，改进Ziegler-Natta均相催化剂，过渡金属碳烯化合物催化剂，非均相氧化物负载型催化剂。
六、金属催化剂与其催化作用原理
金属催化的几何论和能量匹配论：
金属晶体暴露的外表上，原子排列规那么，有一定的
间距，吸附物在这样的外表上吸附时，用于成键的轨道与金属原子的相应轨道形成化学吸附键时，成键的强度一定受到金属原子的空间排列的影响，这就是催化的几何因素，即几何论。
几何对应原那么：
对反响物的活化，是由多个原子或离子来完成的，
即活性中心是由多个活性原子或离子组成，也称多位体活性中心，这种多位体具有一定的空间构型，当和反响物分子的构型相互形成某一对应关系时，就能加快催化反响的速率。
反响物分子中产生吸附作用的有关原子和化学键应与催化剂多位体活性中心有某种能量上的对应，才能更有效地加速反响的进展，即能量匹配论。
能量对应原那么：
反响物
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