科学:更好的催化剂的南北

时间:2017-11-09 05:08:06166网络整理admin

作者:JOHN EMSLEY一群英国化学家正在使用一种分子指南针,可以作为一个敏感指标,表明原子团在与金属催化剂结合时的行为方式了解这些基团如何与金属表面相互作用是设计更好的工业催化剂的关键达勒姆大学的弗农吉布森已经确​​定了两种类型的指南针:一种指向形成最强键的组,另一种指向最弱的键用于许多反应的最有用的催化剂是称为过渡金属的元素组的成员这些金属可以具有多达10个价电子,并且可以通过多个键与原子团(其本身可以是完整的分子)键合可以以这种方式键合的基团称为配体催化剂的作用通常是将配体结合在一起,使它们更有可能发生反应了解配体与金属的附着强度是了解金属如何作为催化剂的关键 Gibson发现,当与过渡金属连接的四个配体中的一个是取代的乙烯或乙炔分子时,它表现得像指南针,并且指向其他三个配体中最弱结合的(Angewandte Chemie International,出现在八月) )这发生在钼络合物Mo(cp)(SC6F5)(O)(CF3CCCF3)中,其含有环戊二烯基(cp)基团,含硫五氟苯硫醚(SC6F5)基团,氧原子(O)和氟化乙炔配体(F3CCCCF3)乙炔充当指南针,指示硫基团是最弱结合的伙伴在其中氧被一氧化碳(CO)取代的相应钼配合物中,乙炔摆动以识别新配体作为弱点另一方面,与金属双键连接的亚戊基配体指向最强键合的分子亚戊基是基团CHR(其中R是叔丁基C4H9)在复合Mo(OR)2(NR)(CHR)中,它在工业中用作通过打开碳原子环并将它们连接在一起制备聚合物的催化剂,CHR的取向单独化出酰亚胺配体(NR)作为最强者吉布森认为,他的指南针分子正在感知配体和金属之间的所谓p键这些键是正常直接键的辅助键,可以使两者之间产生额外的电子相互作用,这可以加强键合这种相互作用可能导致电子密度流向或远离金属;它是由罗盘配体感知的电子向金属的流动吉布森通过预测指南针分子如何指向尚未制造的复合物,将他的理论放在第一线上(Journal of the Chemical Society Dalton Transactions,1994,p 1607)他和他的同事现在正试图设计其中一些,并借助核磁共振光谱或X射线分析确定其结构选择催化剂仍被视为一门艺术而非科学但如果吉布森的理论是正确的,