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探析AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理

探析AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理 作为一种十分重要的无机试剂,AlCl3逐渐在各个领域之中得到广泛使用,其中涉及催化剂、助剂、絮凝剂、引发剂以及溶剂等等。AlCl3在作为催化剂使用时,应当根据其反应物的结构、特点以及要求等方面进行准确分析,从而
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探析AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理 作为一种十分重要的无机试剂,AlCl3逐渐在各个领域之中得到广泛使用,其中涉及催化剂、助剂、絮凝剂、引发剂以及溶剂等等。AlCl3在作为催化剂使用时,应当根据其反应物的结构、特点以及要求等方面进行准确分析,从而选择出与之相适应的使用方式。通过本文对AlCl3在催化剂有机化学反应中应用方式和原理的研究和分析,以便充分掌握AlCl3作为催化剂的重要价值和意义。
  1 AlCl3作为催化剂单独使用
  AlCl3作为催化剂使用,最初则一般采用的是单独使用的形式。在有机化学反应之中,往往会以反应物的结构、特定以及特点等内容为依据,选择使用分批加入或者是一次性加入的方式,在一定程度上有助于控制其反应速度和选择性。AlCl3作为催化剂所催化的有机化学反应主要为:第一,亲电取代反应,比如酰基化反应与羟乙基化反应、卤代反应等等。第二,亲核取代反应,比如酯化反应、芳氨基化反应等等。第三,聚合反应,比如烯烃与烯烃之间的反应。AlCl3作为催化剂而单独使用是一种极为普遍的现象,除去上述提到的催化有机化学反应,还具备着更高的广泛性。
  2 AlCl3作为催化剂与助催化剂结合使用
  AlCl3身为催化剂对有机本文由毕业论文网http://www.lw54.com收集整理化学反应所产生的作用就是作为一种Lewis酸。部分反应出现了较强的酸性,容易产生副反应的现象,为此,需要降低其酸性,一旦无法保证其用量的适当性,太快或者太慢都会产生不良的后果影响。加入合适的助催化剂,从而形成了新的催化系统,保证反应的选择性和反应速度,可起到良好的使用效果。
  2.1 在AlCl3-ZnCl2催化系统下实现的加成反应和重排反应
  AlCl3所产生的催化反应具有极强的活性,但是对于有机化学反应来说却存在着较弱的感觉,加入一定的酸性物质之后,可以由此构成超酸性系统结构,从而确保反应速度的进一步提高。
  AlCl3作为催化剂进行催化工作,一、二芳胺、脂肪胺可以与丙烯腈、丙烯酸甲酯等物质之间产生加成反应,继而形成了芳胺类的衍生物。根据对苯胺、间甲苯胺与丙烯腈、丙烯酸甲酯之间产生加成反应的研究结果显示,如果使用了AlCl3-ZnCl2这一具有超强酸性的催化系统,将其中的AlCl3降低用量,其转化率与收率就会由此提高,而双β-氨基腈(酯)可提高至90%以上,且产生的效果要远远大于CuCl-HAc催化系统的最终效果,现今这一技术已经被应用于工业生产领域之中。
  2.2 在AlCl3-二苯基硫醚、AlCl3-巯基乙胺复合作用下形成催化系统而实现的卤代反应
  AlCl3具有较强的催化活性,在一定程度上可确保反应速度的加快,往往会对反应速度较慢的反应起到积极作用,但是在其发生反应的过程中,则会造成某些反应的选择性因此降低,促使收率的下降,尤其是对于含有较多其他活性基因的有机物来说。为此,需要将AlCl3与某种碱进行结合使用,构成新的催化系统结构,有助于促使AlCl3的酸性降低。从动力学的角度分析,可导致其催化效果的降低,如果从热力学的角度分析,对其催化效果并不会产生明顯的影响。碱性物质的加入可降低这种“缓冲作用”所产生的不利影响,所使用的可以是强碱,也可以是一些碱性物质。
  苯酚与卤素往往会在AlCl3的催化作用下产生卤代反应,从而构成邻、对位卤代苯酚。为保证可以取得更大的热力学反应且稳定性较高的对氯苯酚,在其相应邻氯苯酚含量降低的基础上,需要对AlCl3催化活性予以降低,这种目的的实现则可以通过碱性物质来完成。比如,可以采用AlCl3-二苯基硫磷组合成为复合型催化剂,其邻对位产物之间的比则为1.84,而转化率则显示为82.7%。AlCl3-二苯基硫醚复合催化体系与AlCl3-巯基乙胺复合催化体系可有效降低AlCl3催化邻对位氯化活性所起到的作用。
  为此,可以得出结论,AlCl3与助催化剂之间的巧妙使用,有助于改善AlCl3自身的催化性能,从而为催化反应的速度和选择性的提高予以保障。另外,AlCl3作为一种普遍使用的催化剂,还可以与载体结合使用,一般在使用之后,可以用水洗掉,而这种催化剂则不可再次使用,避免对环境造成影响。AlCl3每当与载体结合使用时,可保证较高的催化活性,且操作简单方便,可实现催化剂的回收利用,具有更为广阔的发展前景。比如,AlCl3与蒙脱土载体结合使用构成催化系统作用下的取代反应、重排放映以及加成反应。AlCl3与蒙脱土载体结合使用,其产生的交换反应可得出AlCl3-Mont处理伯醇,可由此形成反应物质醚,并且具备合适结构的二醇也可以由此形成环醚。
  3 结语
  综上所述,AlCl3是现今社会极为重要且应用普遍的催化剂,其应用领域较为广泛,且产生了十分重要的影响。另外,随着应用方式的不断增加,也促使其内容不断丰富,由此逐步建立起一个完整的催化体系,作用于各个领域的发展进程之中。上述提到的关于AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理,可以说明,在应用方式不断发展的情况下,AlCl3正不断得到改善和进步,应用方式的极大发展必然会提高AlCl3作为催化剂在催化领域中的作用。 转载请注明来源。原文地址:http://www.lw54.com/20171009/7262473.html   

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