
【建】 catalutic halogenation
catalyze
【化】 catalysis
【醫】 catalysis; catalyze
【化】 halogenate; halogenation
催化鹵化(Catalytic Halogenation)是指在催化劑作用下,有機物分子中的氫原子被鹵素原子(氟、氯、溴、碘)取代的化學反應。該過程通過降低反應活化能,顯著提高鹵化效率與選擇性,是工業制備鹵代烴的重要方法。以下是具體解析:
催化作用機制
催化劑(如鐵、鋁或路易斯酸)通過提供活性位點,促進鹵素分子(如Cl₂或Br₂)異裂生成鹵素正離子(X⁺),進而攻擊有機物(如烷烴、芳烴)的C-H鍵,形成鹵代産物。例如苯的催化溴化反應:
$$ ce{C6H6 + Br2 ->[text{FeBr3}] C6H5Br + HBr} $$
選擇性控制
催化劑可定向調控鹵代位置。如烯烴α-氫鹵化中,钯催化劑優先取代烯丙位氫(來源:ACS Catalysis期刊)。
藥物合成關鍵步驟
抗炎藥布洛芬的合成中,催化氯化反應構建芳環氯代中間體(來源:Organic Process Research & Development)。
高分子材料制備
聚氯乙烯(PVC)單體氯乙烯的工業生産,依賴銅催化乙炔氯化反應(來源:Industrial & Engineering Chemistry Research)。
IUPAC術語定義
《Compendium of Chemical Terminology》(金皮書)明确催化鹵化為"在催化劑存在下進行的鹵素取代反應"(來源:IUPAC官網術語庫)。
反應機理研究
《Journal of the American Chemical Society》刊載的機理分析表明,金屬催化劑通過氧化還原循環活化鹵素(來源:JACS期刊)。
中文術語 | 英文術語 |
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催化鹵化 | Catalytic Halogenation |
自由基鍊反應 | Free Radical Chain Reaction |
親電取代 | Electrophilic Substitution |
區域選擇性 | Regioselectivity |
催化鹵化是指在鹵化反應中引入催化劑以加速或調控反應進程的化學過程。以下是詳細解釋:
苯在FeCl₃催化下與Cl₂反應生成氯苯: $$text{C}_6text{H}_6 + text{Cl}_2 xrightarrow{text{FeCl}_3} text{C}_6text{H}_5text{Cl} + text{HCl}$$
催化鹵化結合了鹵化反應與催化技術,廣泛應用于化工和有機合成領域。
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