Разместить заказ
Вы будете перенаправлены на Автор24

Общее рассмотрение

8-800-775-03-30 support@author24.ru
Замечание 1

Металлокомплексный катализ — одна из наиболее актуальных областей теории и применения координационных соединений металлов.

С участием металлокомплексных катализаторов происходят такие незаменимые природные биохимические процессы, как фиксация атмосферного азота и фотохимическое усвоение углекислого газа растениями, гидролиз пептидов и углеводов, окислительно-восстановительные и многие другие биохимические процессы с участием металлоферментов в организме человека. Эта ветвь металлокомплексного катализа составляет часть бионеорганической химии.

Процессы, где применяется металлокомплексный катализ

Металлокомплексный катализ развивается путем как моделирования действия металлоферментов в биохимических процессах, так и разработкой синтетических металлокомплексных катализаторов и систем, необходимых для химикотехнологических процессов, не имеющих природных аналогов:

Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 2. Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 3. Металлокомплексный катализ. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

Примеры химических процессов с участием металлокомплексных катализаторов

Рассмотрим примеры химических процессов с участием металлокомплексных катализаторов.

Катализаторами могут быть как классические вернеровские координационные соединения, так и соединения неионного характера с центральным атомом в низкой или нулевой степени. Часто такие комплексы-катализаторы содержат связи металл—углерод и потому называются металлорганическими координационными соединениями. Наиболее распространенные координационные соединения, используемые в качестве катализаторов, — это карбонилы, карбо- нилгидриды, соединения металлов с алкил- и арилфосфинами, металлоцены. Вместе с тем, координационная сфера металлокомплексных катализаторов может быть смешанной, ионно-ковалентной, в нее одновременно могут входить алкилы, арилы, $\pi$-лиганды и галогенид-ионы. В металлокомплексном катализе применяются и такие невернеровские координационные соединения, как комплексы с макроциютическими, полициклическими и полимерными лигандами, кластерные соединения. Потребности в металлокомплексных катализаторах благоприятствуют развитию химии координационных соединений тяжелых переходных металлов V и VI периодов, на базе которых созданы эффективные каталитические системы.

Замечание 2

Таким образом, становление и развитие металлокомплексного катализа основывается на современной координационной химии металлов и благоприятствует развитию ее определенных направлений.

Поиск новых каталитических систем и их применение требует использования всех достижений теории кинетики химических реакций и катализа. Металлокомплексные катализаторы используют как для гомогенного катализа, так и гетерогенного. Сегодня широко применяют также «промежуточные» системы, такие как гетерогенизированный гомогенный катализ, технически реализующиеся в виде иммобилизированных, импрегнированных, адсорбированных на твердых носителях активных координационных соединений. Благодаря этим приемам избавляются от одного из наиактуальнейших недостатков гомогенных промышленных катализаторов — трудности отделения катализатора от продуктов реакции.

Замечание 3

Другим примером «промежуточных» вариантов является межфазный катализ, являющийся также областью современной химии — мембраноподобной химии.

Металлокомплексный катализ в крупнотоннажном промышленном органическом синтезе

Металлокомплексный катализ широко применяется в крупнотоннажном промышленном органическом синтезе. Для дизайна металлокомплексных катализаторов необходимо детальное изучение как свойств координационных соединений металлов (вернеровских и новых, невернеровских), так и механизма органических реакций.

Интенсивно разрабатываются научные проблемы, связанные с технологией неорганических веществ. В частности, наиболее энергоемким процессом всей химической промышленности является синтез аммиака — единственный на сегодня промышленный способ фиксации азота. Следует отметить, что в природе фиксация азота происходит с помощью ферментативного катализа в условиях температуры и давления окружающей среды. Поиск каталитических систем на основе координационных соединений для мягкой (температура и давление окружающей среды) фиксации азота ведутся интенсивно во многих лабораториях мира, и уже есть положительные примеры решения этой проблемы.

Другая актуальная проблема — каталитическое доокисление $SO_2$, $NO$, $NO_2$, $CO$, а также поиск реакций превращения $CO_2$ в необходимые промышленные продукты. Эти газообразные вещества являются вредными токсичными отходами топливно-энергетической и химической промышленностей и одновременно могут быть сырьем для химической промышленности. Поэтому утилизация этих веществ могла бы дать большой экологический и экономический эффекты.

Чрезвычайно интенсивно исследуются фотоэлектрокаталитические системы, в которых используется энергия солнца для выделения водорода из воды как альтернативного экологически безопасного топлива.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи

Автор статьи

Олег Лебедь

Эксперт по предмету «Химия»

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
как работает сервис