贵金属催化剂
时间:2020-03-31 作者:91再生 来源:91再生网
首先贵金属的催化能力强大并不是因为它“贵”。诸如Ag、Au、Pd、Pt等金属作为单质而言,虽然价格高昂,但其却很少应用到催化反应中。但作为催化剂和配体配位后,他们就可以很好地体现催化作用了。它的根本上便是空d轨道的原因,可很好地形成配位键参与反应。可以说催化剂的反应活性与其参与配位的d电子所占比例呈正比。就最常见的Pd催化剂(70%以上的催化反应都是Pd催化的)而言,其d电子所占比例在0.4以上,可以说是过渡金属中top级别的,因此有着很高的反映活性。其他热门的催化剂如Ru、Rh、Pt、Ir原子中这部分d电子所占比的比例都在0.4以上。其二,是与吸附能力有关,容易脱附在某些基团,但这应是属于界面化学的内容了,我对此不太了解。如KetoneWho所说可由小分子催化剂(e.g.Amino acid, Br?nsted acid, organic Lewis acid)(我们研究所的Benjamin List在这方面做了不少工作),生物酶,和一些廉价和安全(毒性小)的金属(Cu和Fe)。说到预测,化学的神奇就在它的不可预测性,就如我以前的老板push我们时候说的“你问我这个反应能不能成,你不去试试(不去好好搬砖)怎么知道呢。” 和他评论做计算的人的时候说的“我给他们一个反应,让他们去算算,要是算出来可以做的成,那么这反应真的就成了吗?
贵金属催化是现今有机化学研究的热点,有很多金属有机的新机理出现扩大了其使用空间。代替的话不是没有,有机另一领域小分子催化,还有生物酶,催化不必贵金属差。总体来说,有机化学领域在向更温和,更精密的方向发展,而贵金属正好迎合了这个方向(更低的活化能,更高的化学选择性),在未来贵金属会在有机合成占一席之地,但不会像现在这样火爆。