6 7 8 9 K1 K2 K3 R

85 90 90 90 41 48 61 20 150 90 120 150 47 55 48 8 5 7 5 6 45 57 48 12 42 57 62 64 - - - - （2） 试验结果分析 极差R的大小可用来衡量试验中相应因子(因素)作用的大小。因子水平数完全一样时，R大的因素为主要因素，R小的因素为次要因素。因此主要因素为A(温度)。

（3）最佳工艺条件的确定 K1、K2、K3中数据最大者对应的水平为最佳水平，即转化率最高。因此最佳水平组合是A3B2C2，即最佳工艺条件为反应温度90℃，反应时间120 min，用碱量6％。

第四章 催化反应

一、名词解释

1. 催化剂：某一种物质在化学反应系统中能改变化学反应速率，而其本身在反应前后化学性质并无变化，这种物质称之为催化剂(catalyst)。

2. 催化反应：有催化剂参与的反应称为催化反应。当催化剂的作用是加快反应速率时，称为正催化作用；减慢反应速率时称为负催化作用。在某些反应中，反应产物本身即具有加速反应的作用，称为自动催化作用。

3. 催化剂的活性：催化剂的活性又叫催化能力，是反映催化剂转化反应物能力的大小。 在工业上，常用单位时间内单位重量（或单位比表面积）的催化剂在指定条件下催化生成的产品量来表示（又叫催化剂的负荷）。

4. 催化剂的选择性：催化剂对复杂反应（平行或串联反应）有选择地发生催化作用的性能，称为催化剂的选择性。

5. 助催化剂（或促进剂）：在催化剂的制备过程中或催化反应中往往加入少量物质(一般少于催化剂用量的10 ％)，虽然这种物质本身对反应的催化活性很小或无催化作用，却能显著提高催化剂的活性、稳定性或选择性，这种物质称为助催化剂。助催化剂所起到的加速反应等作用称为助催化作用。

6. 催化剂中毒：在催化剂的制备或反应过程中，由于引入少量杂质，使催化剂的活性大大降低或完全丧失，并难以恢复到原有活性，这种现象称催化剂中毒。

7. 阻化现象：在催化剂的制备或反应过程中，由于引入少量杂质，仅使其活性在某一方而受到抑制，但经过活化处理可以再生，这种现象称为阻化。

8. Rosenmund反应: 被硫毒化后活性降低的钯，可以还原酰卤基使之停留在醛基形式的阶

段，即Rosenmund反应。

COClH2, Pd-BaSO4CHO

9. Lindler 催化剂：将钯附着在碳酸钙（或硫酸钡）上，加少量的醋酸铅和喹啉使之部分中毒，所得的催化剂即为Lindler催化剂。可以使炔烃的氢化停留在烯烃阶段，具有较好的选择性还原能力。

10. 相转移催化剂：相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反应。它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。

11. 酶（生物催化剂）：酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质，也被称为生物催化剂。

12. 固定化酶：固定化酶又称水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。

13. 自动催化作用：在某些反应中，反应产物本身即具有加速反应的作用，称为自动催化作用。

14：载体（担体）

把催化剂负载于某种惰性物质之上，这种惰性物质称为载体。常用的载体有石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝、硅酸等。使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，不仅可以提高催化剂活性、节约用量，同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。

二、填空

1. 正催化 、 负催化 、 自动催化作用 2. 均相催化反应 和 非均相催化反应

3. 活性 、 选择性 、 稳定性 、 价格 4. 产率 、 转化率

5. 毒化 、 选择性催化作用 。

6. 加氢催化剂 、 酸碱催化剂 、 相转移催化剂 7. 鎓盐类 、 冠醚类 、 非环多醚类

8. 催化效率高 、 专一性强 、 反应条件温和 、 酶的催化活性受到调节和控制 、 酶的化学本质是蛋白质

9. 吸附法 、 载体偶联法 、 交联法 、 包埋法 。 10. 底物专一性 、 pH-活性曲线和最适pH 、 动力学常数

11. S?k1k2

12. 使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，不仅可以提高催化剂活性、节约用量，同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。 13. lgk=lgkH - pH 14. lgk=lgkB+pH-14 三、单项选择题

1. C 2. D 3. B 4. B 5. D 6. C 7. D 8. A 9. C 10. A 11. D 12. A 13. B 14. A 15. B 16. D 17. A 18. A 19. C 20. C 21. A

四、简答题

1. 何为催化剂？表征催化剂的性能指标有哪些？作为工业催化剂的选择原则是什么？ 答： 能显著改变反应速率，而本身的质量及化学性质在反应前后保持不变的物质称为催化剂(catalyst)。

表征催化剂的性能指标主要有（1）催化剂的活性；（2）催化剂的选择性；（3）稳定性；（4）价格

工业上选择催化剂要从活性、选择性、稳定性及价格几个方面统筹考虑，并不是活性越高越好，一般是：选择性〉稳定性〉活性〉价格 7. 什么叫毒化剂和抑制剂？有何区别？

答：在催化剂的制备或反应过程中，由于引入少量杂质，使催化剂的活性大大降低或完全丧失，并难以恢复到原有活性，这种现象称催化剂中毒。使催化剂中毒的物质称毒化剂，有些催化剂对于毒物非常敏感，微量的毒化剂即可使催化剂活性减小甚至消失。

在催化剂的制备或反应过程中，由于引入少量杂质，如果仅使其活性在某一方而受到抑制，但经过活化处理可以再生，这种现象称为阻化。使催化剂阻化的物质称为抑制剂，它使催化剂部分中毒，从而降低了催化活性。

毒化剂和抑制剂之间并无严格的界限。毒化现象有时表现为催化剂的部分活性消失，因而呈现出选择性催化作用。

8. 何为相转移催化剂，作为相转移催化剂所需具备那几个条件？

答： 相转移催化剂是使反应物由一相转移到另一相中进行反应，它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。相转移催化应用于非极性溶剂中具有反应条件温和、反应速度快、收率高、产品质量好等

相转移催化剂需具备的条件是：

（1）相转移催化剂必须具有正离子部分，以便同负离子结合形成活性有机离子对或能

与反应物形成络离子；

（2）必须具有足够多的碳原子数，才能保证形成活性有机离子对转入有机相，但碳原子数目不能太多，否则，不能转入无机相。碳原子数目一般为12~20之间；

（3）相转移催化剂中的亲油基的结构位阻应尽量小，一般为直链； （4）在反应条件下，化学性质应稳定且易回收。 4. 相转移催化反应有何优点？

答： 相转移催化反应与其他类型的反应相比，具有以下优点：

（1）避免使用无水的或极性非质子溶剂 （2）缩短了反应时间，降低了反应温度 （3）使有些原来不能进行的反应，成为可能 （4）改变了产品的比例和选择性 （5）处理简单 （6）环境条件好

5．什么叫酶？酶催化反应具有哪些优缺点？

答： 酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质，也被称为生物催化剂(biological catalyst)。酶具有一般催化剂的特性，即在一定条件下仅能影响化学反应速率，而不改变化学反应的平衡点，并在反应前后数量和性质不发生变化。

优点：①酶催化反应一般是在常温、常压、中性pH范围等条件下进行的，因此效率较高且节省能量；②由于酶催化反应的专一性，因此无（或很少）副产物生成，有利于分离和提纯；另外，利用酶的立体异构转移性，即只与某一种异构体或某一种构象底物发生作用，这是一般化学催化剂无法比拟的；③与微生物发酵法相比，其反应物简单．反应最适条件易于确定；④利用酶的专一性，可高效率分析天然物质和生物体成分，且不必对检体进行分离处理。

缺点：①由于在较温和的条件下进行反应，所以易发生杂菌污染；②酶的价格较高，精制过程工作量大，有必要开发低成本的精制技术；⑦仅限于一步或二步简单的反应，与微生物发酵相比，在经济上尚不理想；④从目前看，只能作用于限定的化合物。当然随着酶工程的不断发展，其适用的底物范围将不断扩大；⑤由于酶是蛋白质，所以其催化作用条件有一定限制，特别是当催化体系中含有抑制剂(或失活剂)时，将大大减弱酶的催化活力。另外，采用固定化技术，虽然有助于增加酶的稳定性，但酶终究还会失活。当底物为高分子化合物时，固定化酶并非一定是优良的生物催化剂。 6. 什么叫固定化酶？其特点有哪些？

答： 固定化酶又称水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。

其特点：（1）固定化酶一般都有较高的稳定性和较长的有效寿命，