三价铱促进铈(IV)离子氧化能力机理解析

2016-08-10
研发部

                                                         三价铱催化反应机理

   Cu(III)离子、Ni(IV)离子和Ce(IV)离子等高氧化态过渡金属离子的配合物在适当条件下都是良好的氧化剂,但这些配合物与某些有机物的氧化还原反应根本不能进行,或反应速率非常慢. 当反应体系中加入痕量(约10-6 mol·L-1)某些过渡金属离子如Ru(III)、Ir(III)、Cr(III)等后,使反应速率明显加快,产生了高效的催化作用.现代化工生产中对催化剂的选择性提出了更为苛刻的要求,而现代物理方法对活化中心结构的研究还不能对复杂分子的反应途径进行预测,必须通过各种基元步骤的反应机理来分析影响选择性的因素. 因此,通过对催化剂反应的基础研究,可以为改进催化剂的选择性和发展高效催化剂提供依据.国内在这方面研究的还较少.

      河北大学化学与环境科学学院宋文玉等人在酸性介质中用氧化还原滴定法研究了铈(IV)离子在痕量铱(III)离子催化作用下,于298~313 K区间氧化四氢糠醇(THFA)的反应动力学. 结果表明,反应对铈(IV)离子为一级,对铱(III)离子也为一级,对四氢糠醇的表观反应级数为正分数. 准一级速率常数kobs随[H+]增加而增大,而随[HSO4-]增加而减小. 在氮气保护下,反应能引发丙烯腈聚合,说明在反应中有自由基产生. 通过kobs与[HSO4-]的依赖关系,找到本反应体系的动力学活性物种是Ce(SO4)2,并计算出平衡常数,速控步骤的速率常数及相应的活化参数.

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司