绿色化学—催化剂1资料.pptVIP

酶的分类： （1）氧化还原酶 对氧化还原反应有催化作用。 （2）转移酶 转移酶的功能是转移基团，如转移甲基、甲酰基、糖苷基、氨基等基团等。 如丙氨酸与谷氨酸之间的氨转移： （3）水解酶 水解酶对底物的水解反应起催化作用，如淀粉水解成糖、蛋白质水解成氨基酸、脂肪水解成脂肪酸等。 如蔗糖水解成葡萄糖和果糖： （4）裂合酶 裂合酶能促进使底物移去一个基团而留下一个双键的反应或逆反应。如脱羧酶、脱氨酶、水化酶等，均属此类。 如氨基酸脱去羧酸： （5）异构酶 异构酶能促使同分异构物相互转变，例如将甜度为74％（以蔗糖的甜度为100％）的D－葡萄糖转化为甜度为173％的D－果糖。 如D-葡萄糖D-果糖之间的异构： （6）连接酶 连接酶可以促进两种物质分子在ATP的参与下合成一种新物质的反应。连接酶也称合成酶。 如丙酮酸和二氧化碳合成草酰乙酸： 连接酶 连接酶 生物催化剂的应用 目前，微生物和酶工艺已被用于生物衍生原料，现在开始扩展到石油衍生材料领域，且手性酶在有机药品合成及柴油微生物脱硫中得到广泛应用，在反应中作歧化剂。在生产小分子的药物及中间体时，生物转化和传统的化学方法最显著的区别就是能非常有效地不对称合成手性化合物。 生物催化剂的缺点 生物催化剂的本质是酶，虽然具有催化效率高、专一性强和污染少等优点，但在有机溶剂中生物催化剂的稳定性和耐受性都很低，易受到有机溶剂的破坏，此外它的催化活性还受到溶剂pH和反应温度的影响。 总的来说，酶催化已经成为有机合成和制药工业的重要手段。随着酶催化工程方面的发展以及可用酶的增加，将会有更多的工艺用于精细化学品和制药工业。酶催化仅仅是一个年轻的学科，发展的空间很大。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * ⑵ 杂多酸催化剂 定义： 由杂原子（如P、Si、Fe、Co 等）和配位原子（即多原子，如Mo、W、V、Nb、Ta 等）按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸或为多氧簇金属配合物，常用HPA 表示。 分类： 杂多酸催化剂有两种存在形式即纯杂多酸和负载型杂多酸。 特点： ①可通过杂多酸组成原子的改变来调变其酸性和氧化还原性； ②一些杂多酸化合物表现出准液相行为，因而具有一些独特的性质； ③结构确定，兼具一般配合物和金属氧化物的主要结构特征，热稳定性较好，且在低温下存在较高活性； ④它是一种环境友好的催化剂 。 杂多酸化合物的主要物理性质： （1）溶解性 杂多酸易溶于水和低碳醇等含氧有机溶剂。由Li+, Na+等小体积抗衡离子形成的杂多酸易溶于水，由K+, NH4+等大体积抗衡离子形成的杂多酸难溶于水。 由大体积有机正离子（如四丁基铵正离子）形成的鎓盐不溶于水，但能溶于有机溶剂。 （2）热稳定性 杂多酸化合物的热分解是一个复杂的过程。如H3 [PW12O40]的水合物在加热时，在100 oC以下先失去结晶水，在100-280 oC再失去通过氢键与质子结合的水，最后在370-600 oC失去所有的质子，变成WO3和P2O5。造成分解，失去催化活性。典型的分解温度：465 oC。 杂多酸的催化性能 （1）HPA的酸性 HPA环境友好，并具有低温高活性、热稳定性好等优点及其独特的“假液相”行为，从而具有更强的生命力。由于HPA阴离子体积大，对称性好，电荷密度低的缘故，表现为比较传统的无机含氧酸更强的B酸性。 （2）杂多酸的氧化还原性 HPA 不仅具有超然的强酸性，还兼具氧化还原性。其阴离子在获得6个或更多电子结构是不被破坏。其氧化能力强弱由杂原子和多原子共同决定，多原子的影响较大。可以引入过渡金属，以调变其氧化性。 杂多酸是很强的质子酸。杂多酸酸性强度可用以下方法来调控: （1）调整杂多酸负离子的组成元素。 （2）部分中和，形成酸性盐。 （3）形成不同金属正离子的酸性盐。 （4）形成有机碱的鎓盐。 （5）固载在不同的载体上。固载型杂多酸的酸强度和催化活性取决于载体的类型、固载量和预处理条件，最常用的载体是SiO2。 杂多酸催化剂的应用： （1）液相酸催化反应，如异丁烯水合反应。 （2）多相酸催化反应，如醇类脱水，异构化反应。 （3）多相氧化反应，如异丁醛一步氧化制甲基丙烯酸。 （4）液相催化反应，如