钯催化课题研究背景

钯催化课题研究背景

问:为什么金属催化中钯研究的最多,它有何特性?
  1. 答:金属催化剂大多是通过d轨道与有机分子或基团的轨道作用来达到活化分子或转移基团的目的 在选择金属催化剂的时候一般要注意几条:1它能不能催化 钯的原子轨道有多奇葩可以翻下周期表 另外这东西研究的人多了 就会有更多的人研究它 于是就发现它能催化更多的反应 老牌的过渡金属催化都是这样慢慢普及的2能不能用的起 这不光是说进价的问题 实际用催化剂的时候总得消耗一部分 所以搞有机金属催化的都应该知道个催化比的问题 催化剂在大约催化多少反应后会耗尽 耗的太快自然没人用 一些常见的催化剂催化比不比别的催化剂低多少 进价又便宜所以用的人就多 当然某些特定的反应可能有更好的选择 诸如某些铃木反应甚至可裤正以靠碧逗铁离子催化 这时候当然就没钯啥事了 但是--鉴于类似的替代催化的研究还比较不成系统 所以钯才会这么常用总的悔纯卖来说 钯这东西除了原子轨道奇葩 性价比得当 研究的比较多 之外没其它特别的优势了……
  2. 答:是银白色金属。柔软,具有延性。密度12.02克/厘米3。熔点1552℃。沸点3140℃。化合价+2和+4。第一电离能8.34电子伏特。休学性质不活泼,但可溶于硝酸和王水中,以及熔融的碱;能吸附氢、氧等气体,于室温和一大气压下所吸附的氢可达钯本身体积的八百余倍。广泛地用作气体反应,特别是氢化或脱氢催化剂。还可制作电阻线、钟表用合金等。钯的化合物主要有:二氯化钯(PdCl2)、四氯钯酸钠(Na2PdCl4)和二氯四氨合钯。可由铂金属的自然合金分出。氯化钯可用于电镀;氯化钯及其有敬袜雀关的氯化物用于循环精炼并作为热分解法亮早制造纯海绵好局钯的来源。一氧化钯(PdO)和氢氧化钯[Pd(OH)2]可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠[Na2Pd(NO3)4]和其它络盐用作电镀液的主要成分。
  3. 答:发现人:武拉斯顿 
    发现年代:1803年
    发现过程:
    1803年,英国的武拉斯顿,在王水中溶解粗铂,蒸去多余的酸后,并加氯化亚汞,得黄色沉淀,灼烧后得钯。
    起源于“民科”医生武拉斯顿(William Hyde Wollaston,1766~1828),他不好好干自己的本职,在1802年发现了钯裂举搭和铑两种金属(插句题外话,我特别喜欢铑,Rhodium的词根来源于玫瑰,因为武拉斯顿当初发现其氯盐的溶液呈现玫瑰红色),不过可惜的是,武拉斯顿本人并没有从他的这个伟大发现中获得利润,在他那个年代,钯被认为是无用的金属,在他去世后的一百多年内,钯的化学性质和他的邻居镍、铂相比较,任然被认为是相形见绌的,这个现象一直维持到1942年钯碳催化剂的发现和1946年Lindlar Catalyst的发现,也是这两个催化剂使得人们对钯的活性,以及对于双键和三键的亲和性得到了重视。
    随着二战的结束,之后的欧洲重建工作使得对于塑料和精细化工品的需求呈现爆炸性的增长,Walter Hafner就开始研究怎么从乙烯合成环氧乙烷,当时他的做法是把乙烯和氧气通过一个钯碳床,但是得到的一种具有刺激性气味的化学品--乙醛,后来这一方法得以商品化,并被称为Wacker process,这一反应,奠定了钯在有机合成中重要催化剂的地位。事答耐实上,Hafner也是第一个分离钯-烯丙基肆拿配位化合物的化学家,他的这一发现也为20世纪最伟大科学发现之一提供了灵感:钯催化交叉偶联反应。
  4. 答:首先,过渡金属大多具有催化特性,这是其原子D电子外层未排满决定的,由于D电子层未排满,所以过渡金属在气相条件中具有吸附一种或多种气体的能力,当然液相和其他体相的也可以。然而金属铂由于其D电子只差一个即排满,所以铂的化学吸附性处于不强也不弱的中间强度,吸附性太强,则吸附的反应分子不容易脱附,无法达到良好的催化效果。同理,吸附性太弱,也无法吸附反应分子,结果催化效果也不甚理想。另外,还与它们的化学稳定性有关,在常温顷梁下能做催化剂的物质有很多,比如银,铁,钴,镍,钒,铬雀岩运,钯,铑,金,铱,铂,锰等等都可以,但是在高温催化条件下,例如大于400摄氏度,除了钯,铑,金,铂,铱等贵金属催化剂,其他的都被氧化而失活了,温度再往高处走,钯,铑,铱也会相继氧化失活。到了800摄氏度以上则只剩下铂与金了。而上了1000摄氏度,虽然金比铂稳定,但是由于接近金的熔点1063摄氏度,金也失去了使用价值。抗腐蚀方面:碱性介质还好,在酸性介质中贱金属催化剂与贵金属催化剂相比就相形见绌了。因此综合许多因素,铂是处于满足各种条件平衡枣稿状态下的理想催化剂,能在很多催化领域中发挥它的价值。
问:2010年诺贝尔化学奖钯催化偶联反应对人类生活有什么影响?
  1. 答:如今,“钯催化交叉偶联反应”被应用于许多物质的合成研究和州碰樱工业化生产。例如合成抗癌药物紫杉醇和抗炎症药物萘普生,以及有机分子中一个体格特别巨大的成员——水螅毒素。科学家还尝试用这些方法改造一种抗生素——万古霉素的分子,用来灭有超强抗药性的细菌。此外,利用这些方法合成的一些有机材料能够发光,可用于制造只有几毫米厚、像塑料薄膜一样的显示器。科学界一些人士表示,依托“钯催化交叉偶联反应”,一大批新药和工业新材料应运而生,这三名科学家的科研成果如今已经成为支撑制药、材料化学等现代工业文明的巨大力量。 根岸英一
    钯催化反应的册丛应用:对制药工业举足轻重 诺贝尔化学奖委员会主席拉尔斯·哲兰德说:“有人告诉我说,目前25%的合成药品都由这三种反应中的一种制吵握成,因此,他们的发明对制药工业具有举足轻重的影响。钯具有非常神奇的属性,它可以让两个不同的碳原子连接在一起,使得它们更靠近并且在非常温和的环境下就能发生反应。” 瑞典皇家科学院表示,科学家已经使用钯催化交叉偶联反应人工合成了最开始在海绵中发现的抗癌药物,目前,科学家已经开始进行临床测试。而且,科学家也使用该方法制造出了新的抗体和许多其他有用的药物,包括抗炎镇痛药物萘普生(NAPROXEN)等等。
  2. 答:最重要的是他们的工作提高了人类开发,生产各种新药,和各种化学品的速度
问:金属催化中,钯是什么?
  1. 答:金属催化剂大多是通过d轨道与有机分子或基团的轨道作用来达到活化分子或转移基团的目的 在选择金属催化剂的时候一般要注意几条:
    1它能不能催化 钯的原子轨道有多奇葩可以翻下周期表 另外这东西研究的人多了 就会有更多的人研究它 于是就发现它能催化更多的反应 老牌的过渡金属催化都纯唤是这样慢慢普及的
    2能不能用的起 这不光是说进价的问题 实际用催化剂的时候总得消耗一部分 所以搞有机金属催化的都模裤没应该知道个催化比的问题 催化剂在大约催化多少反应后会耗尽 耗的太快自然没人用 一些常见的催化剂催化比不比别的催化剂低多少 进价又便宜所以用的人就多 当然某些特定的反应可能有更好的选择 诸如某些铃木反应甚至可以靠铁离子催化 这时候当然就没钯啥事了 但是--鉴于旦纳类似的替代催化的研究还比较不成系统 所以钯才会这么常用
    总的来说 钯这东西除了原子轨道奇葩 性价比得当 研究的比较多 之外没其它特别的优势了……
  2. 答:CRP-6060 全自动催化评价-色/质清帆装置是一种研究级在线色谱质谱评价装置,它是由固定床反应器与催化色谱仪和通用质谱仪在线连接而成。它有两路气体、一路液体为物料,经石英反应器转化,产物在线色-质取样,之后由可视液面冷凝分离器分离,经背压阀放空。 它可以负压反应、常压反应、加压反应,也可以低温反应或高温反应,可做气固、液固、气液固反应,也可以做多种变压变温吸附反应色谱质谱。 催化专用色谱仪是由细口袭歼径毛细管色谱柱答禅雹、热导检测器和自动进样器组成,它可以全组分不分流进样。全自动催化评价-色/质装置是一种节能低碳型催化研究设备,桌上型,结构紧凑,占地面积小,评价过程可编程,适合与任何催化反应装置匹配,它可以自动地绘制出催化评价的转化率、选择性及寿命曲线并网传。
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