功能高分子之高分子催化剂专讲.ppt

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1、Loading,反应型功能高分子,-高分子催化剂,目 录,催化剂的发展史-（4）高分子催化剂的定义-（6）高分子催化剂的分类-（7）高分子酸碱催化剂-（10）高分子负载催化剂-（14）高分子相转移催化剂-（15）固定化酶-（17）,催化剂的发展史,第一阶段：金属多相催化剂第二阶段：有机金属络合物均相催化剂第三阶段：高分子催化剂,高分子催化剂的定义,通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化、使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合，得到具有催化活性的高分子材料称为高分子催化剂。,高分子催化剂的分类,分类方法一（从高分子催化剂的载体催化形式划分）：,高分子催化剂,高分子酸碱催化剂,离子交换树脂

2、催化剂,路易斯酸催化剂,高分子金属络合物催化剂,具有配位原子的络合催化剂,具有电子的配位体催化剂,高分子生物催化剂,高分子三相催化剂（相转移催化剂）,其他类型催化剂（如高分子引发剂）,高分子催化剂的分类,分类方法二（从高分子载体本身结构划分）：,高分子催化剂,高分子聚电解质催化剂,高分子金属络合物催化剂,高分子固定化酶,其他,分类方法三：,高分子催化剂的分类,高分子催化剂,无机高分子催化剂,有机高分子催化剂,不含金属元素,含金属元素,离子交换树脂催化剂,典型代表,又称,高分子负载催化剂,高分子酸碱催化剂,多数高分子酸碱催化剂的制备方法,主要原料：苯乙烯交联剂：二乙烯苯,乳液聚合,多孔性交联聚苯

3、乙烯,酸碱催化剂的应用：水解、水合、醚化、脱水和缩醛、酯化、烷基化和异构化、缩合和环化、消除重排反应等。,强酸性阳离子交换树脂催化剂,应用实例：催化合成甲基叔丁基醚类化合物 催化合成双酚A 催化合成异戊烯的二聚物及异戊烯与甲 基苯乙烯的共二聚物 催化以强酸作催化的酯化反应,强酸性阳离子交换树脂催化剂,优点：反应条件温和，副产物少，产品纯度高，收率高。反应比较安全，容易控制，对设备要求不很苛刻，降低投资成本。树脂可循环使用，一般使用上百周期不比再生，降低生产成本。通过控制大孔树脂的交联度，把大分子物质排斥在外。,强碱性阴离子交换树脂催化剂,应用：,二、柠檬醛+丙酮假 紫罗兰酮,一、丙酮双分子缩合

4、成二丙酮醇,三、二氧化碳与环氧丙烷合成聚碳酸亚丙酯 的合成,高分子负载催化剂,离子键固载法,共价键固载法,配位键固载法,干法,湿法,物理法,化学法,合成方法详见：王国建 王德海功能高分子材料,高分子相转移催化剂,定义：高分子相转移催化剂一般指在反应中能与阴离子形成离子对，或与阳离子形成配合物，从而增加这些离子型化合物在有机相中的溶解度的聚合物。,高分子相转移催化剂,分类：,高分子相转移催化剂,季铵盐型及季磷盐型,冠醚型,负载聚乙二醇型,生物碱型,固定化酶,作为一种特殊的催化剂，酶通过固化过程可以得到固化酶，成为一类专一性多相催化剂。酶的固定化使均相反应转变为多相反应，简化了反应步骤，使酶触反应可以实现连续化、自动化，为制造所谓“生物反应器”打下基础。,固定化酶,制备方法：,固定化方法,化学法,物理法,化学键合法,化学交联法,包埋法,微胶囊法,固定化酶,固化酶制备过程中应注意的事项：固化后的酶不溶于水或其他反应介质；固定化过程不影响或少影响酶的活性；固定化过程中尽可能利用酶的非催化活性官能团；载体应有一定的机械强度和化学稳定性；,固定化酶,固化酶的应用：应用于光学纯氨基酸的合成应用于6氨基青霉素酸的合成应用于分析化学和化学敏感器制作,高分子催化剂的研究和应用虽然取得许多成绩，但还没有大规模的应用在工业化生产上，它是一个新的领域，很有发展前途。,结语,Thank you!,