Гомогенный катализ в водной фазе

Примеров катализа этого типа очень много. Например, разложение пероксида водорода катализируется ионами иода. Иятермедиатным ионом в данном случае является IO ~. Реакция протекает в две стадии:

Важные примеры гомогенного катализа - кислотный катализ и основный катализ органических реакций. В процессе кислотного катализа происходит присоединение протона к одному из реагентов с образованием положительно заряженного промежуточного соединения. В процессе основного катализа один из реагентов отдает протон основанию, а сам приобретает отрицательный заряд.

Кислотный катализ и основный катализ играют особо важную роль в органической химии. Один из примеров катализа такого типа-иодирование пропанона в кислом растворе (см. выше). Другой пример-кислый гидролиз сложных эфиров. Механизм такого гидролиза сходен с механизмом иодирования пропанона. Например, кислый гидролиз этилацетата включает много стадий протонирования и депротониро-вания. На рис. 9.18 показана упрощенная трехстадийная схема этого механизма. По-видимому, основный катализ конденсации пропанона с образованием 4-гид-рокси-4-метилпентан-2-она тоже осуществляется в три стадии (рис. 9.19).

Некоторые органические реакции, например, мутаротация глюкозы (см. разд. 17.2), катализируются как кислотами, так и основаниями.

Катализ ионами d-переходных металлов. Многие окислительно-восстановительные реакции в растворах катализируются ионами переходных металлов (см. гл. 14). Например, несколько капель раствора сульфата меди (II) катализируют реакцию между цинком и соляной кислотой:

 

Рис. 9.19. Механизм конденсации пропанона, катализируемой основанием.

Катализ металлоорганическими комплексами. Металлоорганические комплексы часто играют роль промежуточных соединений в различных технологических процессах. Например, окисление этилена C2H4 в этаналь (ацетальдегид) CH3CHO катализируется пропусканием газообразного этилена через водный раствор хлорида палладия(II) и хлорида меди(II). Механизм этой реакции очень сложен и включает в себя образование нескольких комплексных соединений. Одним из них является

 

Оглавление: