第二节催化加氢 3.催化加氢反应的影响因素 (1)反应选择性提高选择性是为了得到所需要的产 物和减少不希望发生的副反应,选择性与连串和平行反应 有关 在加氢反应中,在反应物分子中可能存在不止一个官 能团可以进行加氢反应,这就出现了几种可能性,就可能 存在平行反应,如: +3H H 这时必须通过催化剂的选择和控制反应条件,使反应 按照指定的方向进行,以获得高的选择性
3.催化加氢反应的影响因素 (1)反应选择性 提高选择性是为了得到所需要的产 物和减少不希望发生的副反应,选择性与连串和平行反应 有关。 在加氢反应中,在反应物分子中可能存在不止一个官 能团可以进行加氢反应,这就出现了几种可能性,就可能 存在平行反应,如: 这时必须通过催化剂的选择和控制反应条件,使反应 按照指定的方向进行,以获得高的选择性。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 另外,加氢反应中目的产物通常还能继续加氢,也就 是说,主反应是一系列连串反应中的一步,如:酸、醛 酮等含氧化合物加氢可以得到相应的醇,但如果继续加氢, 则发生氢解而生成烷烃 +H2 RCOOH HO RCHO+H, HO 腈则依次生成亚胺、胺及烷烃 RC≡N RCHENH RCHNH * RCH+ NHy 因此,为了得到目的产物,就需要使反应停留在某 个阶段,避免发生深度加氢而降低选择性
另外,加氢反应中目的产物通常还能继续加氢,也就 是说,主反应是一系列连串反应中的一步,如:酸、醛、 酮等含氧化合物加氢可以得到相应的醇,但如果继续加氢, 则发生氢解而生成烷烃: 腈则依次生成亚胺、胺及烷烃 因此,为了得到目的产物,就需要使反应停留在某一 个阶段,避免发生深度加氢而降低选择性。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 (2)反应物结构有机化合物的结构对加氢速度有 定的影响,这与反应物在催化剂表面的吸附能力、活化难 易程度及反应物发生加氢反应时受到空间障碍的影响均有 关。不同的催化剂其影响也不相同。 不饱和烃的加氢,以乙烯的反应速度最快。由于乙炔 的吸附过强烈,因此其加氢速度并不快。芳烃由于其特有 的稳定性,其加氢活性不如烯烃和炔烃。随着取代基的增 多,空间阻碍效应增大,加氢速度减慢。所以对于烃类加 氢反应有以下规律 烯烃>炔烃>芳烃 对于含氧化合物醛、酮、酯、酸的加氢反应,其加氢 产物都是醇,加氢能力依次为: 醛>酮>酯>酸
(2)反应物结构 有机化合物的结构对加氢速度有一 定的影响,这与反应物在催化剂表面的吸附能力、活化难 易程度及反应物发生加氢反应时受到空间障碍的影响均有 关。不同的催化剂其影响也不相同。 不饱和烃的加氢,以乙烯的反应速度最快。由于乙炔 的吸附过强烈,因此其加氢速度并不快。芳烃由于其特有 的稳定性,其加氢活性不如烯烃和炔烃。随着取代基的增 多,空间阻碍效应增大,加氢速度减慢。所以对于烃类加 氢反应有以下规律: 烯烃>炔烃>芳烃 对于含氧化合物醛、酮、酯、酸的加氢反应,其加氢 产物都是醇,加氢能力依次为: 醛>酮>酯>酸 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 (3)加氢反应溶剂溶剂在加氢反应过程中起到十分 重要的作用,它不仅起溶解的作用,而且还会影响加氢反 应的速度和加氢反应的方向。这主要是由于溶剂使反应所 用催化剂对被加氢物的吸附特性发生了变化,从而改变了 氢的吸附量。同时它还可以使催化剂分散得更好,有利于 相间传质。因此,加氢反应所用溶剂要求既不与加氢反应 物和产物反应,而且还要求溶剂在反应条件下不易被加氢, 同时易与产物分离。 溶剂不同,加氢速度不同,生成物也不相同。例如: 用骨架镍为催化剂,进行环戊二烯的加氢,若使用甲苯或 环已烷作溶剂,则生成环戊烯;若使用乙醇和甲醇作溶剂, 能吸收2mol氢,生成环戊烷
(3)加氢反应溶剂 溶剂在加氢反应过程中起到十分 重要的作用,它不仅起溶解的作用,而且还会影响加氢反 应的速度和加氢反应的方向。这主要是由于溶剂使反应所 用催化剂对被加氢物的吸附特性发生了变化,从而改变了 氢的吸附量。同时它还可以使催化剂分散得更好,有利于 相间传质。因此,加氢反应所用溶剂要求既不与加氢反应 物和产物反应,而且还要求溶剂在反应条件下不易被加氢, 同时易与产物分离。 溶剂不同,加氢速度不同,生成物也不相同。例如: 用骨架镍为催化剂,进行环戊二烯的加氢,若使用甲苯或 环己烷作溶剂,则生成环戊烯;若使用乙醇和甲醇作溶剂, 能吸收2mol氢,生成环戊烷。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 加氢反应常用的溶剂有:乙酸、甲醇、乙醇、丙酮、 甲苯、环己烷、苯、乙酸乙酯、石油醚等。其活性顺序为: 乙酸>甲醇>水>乙醇>丙酮>乙酸乙酯>甲苯>苯 >环己烷>石油醚 溶剂除了上述的作用外,还可用来提供反应的液相状 态、调节粘度、带出反应热等
加氢反应常用的溶剂有:乙酸、甲醇、乙醇、丙酮、 甲苯、环己烷、苯、乙酸乙酯、石油醚等。其活性顺序为: 乙酸>甲醇>水>乙醇>丙酮>乙酸乙酯>甲苯>苯 >环己烷>石油醚 溶剂除了上述的作用外,还可用来提供反应的液相状 态、调节粘度、带出反应热等。 第二节 催化加氢