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《精细有机合成化学与工艺学电子教案6.7 催化氢化.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6.7催化氢化定义、分类、特性非均相催化氢化反应历程催化氢化的方法气-固-液非均相催化氢化的催化剂气-固-液非均相催化氢化的主要影响因素应用实例6.7.1定义、分类、特性在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做催化氢化。催化加氢（催化氢化）催化氢解催化加氢（催化氢化）含有不饱和键的有机物分子，在催化剂的存在下，与氢分子反应，使不饱和键全部或部分加氢的反应，叫做催化加氢（氢化）。芳杂环催化氢解在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与氢气反应，发生碳杂键断裂，分解成两部分氢化产物的反应叫做催化氢解。H2/Pd/C50～60℃H2/Pd/CC2H5OH优点：反应易于控制，产品纯度较
2、高，收率较高，三废少，在工业上应用广泛。缺点：需要使用带压设备，安全措施要求高，催化剂的选择要求严格。6.7.2非均相催化氢化反应历程+++吸附吸附π键打开反应解吸形成活泼氢原子+6.7.3催化氢化的方法气-固相接触催化氢化气-固-液非均相催化氢化特点优点：（1）产品纯度高、收率高；（2）不使用溶剂；（3）可在常压、低压下反应；（4）催化剂寿命长，价格低廉；（5）氢气价廉，生产成本低；（6）三废少。缺点：要求被氢化物容易汽化。6.7.3.1气-固相接触催化氢化催化剂Cu/SiO2、Cu/浮石、Cu/Al2O3工艺200～300℃固定床、流化床实例流化床Cu/SiO2,250～270℃6.
3、7.3.2气-固-液非均相催化氢化优点（1）反应活性高，应用范围广；（2）与化学还原法比，反应的选择性好，副反应少，产品质量好，收率高；（3）催化剂易于分离，避免了环境污染；（4）与气-固相接触催化氢化比，可用于难汽化的被氢化物（5）使用价廉的氢气作还原剂。芳香族硝基化合物的催化氢化H2,Ni,异丙醇8～10MPa,120～130℃H2,Pd/C7～8atm,40～45℃腈的还原芳环的氢化H2,RaneyNi,乙醇80～120℃H2,Ni/Al2O3120～170℃H2,Pd/C,C2H5OH-H2O180℃6.7.4气-固-液非均相催化氢化的催化剂催化剂的类型一般金属系：Ni、Cu、M
4、o、Cr、Fe、Pb贵金属系：Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re还原型纯金属粉：Pt、Pd、Ni等，如骨架镍、骨架铜化合物型：氢氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、MoS载体型：如Pt/C、Pd/C催化剂的选择（1）活性和选择性（2）几何形状微球形、颗粒型、挤条形等Pd/C催化剂的性能（1）活性（负荷）（kg/L•h，kg/kg•h）（2）选择性（3）强度（4）寿命（5）稳定性催化剂的制备（1）骨架镍（2）Pd/C主要催化剂（1）镍催化剂（2）铂催化剂（3）钯催化剂6.7.5气-固-液非均相催化氢化的主要影响因素催化剂被氢化物的结构与性能温度和压力溶剂介质的pH值搅拌和装料系数6.7
5、.5.1催化剂种类160℃,27.6MPaH2,CuCr2O4H2,RaneyNi50℃,10.1MPaH2,RaneyNiH2,NiBH2NCH2CH2NH2Pd/CaCO3/喹啉9.81×104Pa30～37℃羟基去氢维生素AVA醋酸酯＋VA(1)CH3COCl(2)HBr(3)－HBr,重排用量RaneyNi:10～15%5%Pd/C:1～10%PtO2:1～2%CuCr2O4:10～20%6.7.5.2被氢化物的结构与性能空间效应越大，越不易靠近催化剂，需要强化反应条件，如升高温度、增加压力、提高催化剂活性等。分子结构不同，催化氢化的难易程度不同：Ar-NO2＞--＞-C=C-＞
6、-C=O,R-NO2＞ArH直链烯烃＞环状烯烃＞萘＞苯＞烷基苯＞芳烷基苯6.7.5.3温度和压力9.8×104Pa2.9×105Pa室温室温H2,Pd/CaCO3/PbOLindlar催化剂+25℃120℃260℃H2,RaneyNi9.8MPa6.7.5.4溶剂溶剂的作用（1）溶解被氢化物；（2）有利于传热；（3）便于催化剂的回收利用；（4）改变反应的选择性。对溶剂要求（1）沸点高于反应温度；（2）对产物有较大的溶解度，有利于解析。溶剂的种类CH3COOH＞CH3OH＞H2O＞CH3CH2OH＞(CH3)2CO＞CH3COOC2H5、C2H5OC2H5＞Ph-CH3＞Ph＞＞石油醚高压
7、反应使用溶剂：H2O，，，H2,5%/PdC+表溶剂酸碱度对产品收率的影响溶剂0.20MCH3COOH0.014MHCl无0.008MNaOH产率，％607690100H+H26.7.5.5介质的pH值9.8×104PaH2,Pd/C,溶剂+反应溶剂顺式比例，％反式比例，％C2H5OH5347C2H5OH/HCl/H2O937C2H5OH/KOH35～5065～506.7.5.6搅拌和装料系数搅拌的作用：（1）影响催化剂在反应介质中
