高分子催化剂

    高分子催化剂 : 是含 有催化活性基团的功能高分子,它包括天然 高分子催化剂 (即生物酶) 和合成高分子催 化剂两大类。高分子催化剂有许多优点,如 易于处理储运、低毒、对湿气和大气污染较 稳定,分离、回收和再生都较简单。由于这 类催化剂有较高的催化活性和选择性,可以 使现有的化工流程变得更为简单而经济,且 能创造出许多全新的产品。
目前开发成功并有工业意义的高分子催 化剂品种有天然高分子催化剂的改性——固 定化酶、离子交换树脂催化剂和高分子金属 催化剂。
酶是很有效的催化剂,具有高效和选择 性好等特点,将酶固定在聚合物上成为固定 化酶。酶的固定方法可以分为载体结合法和 内包藏法。固定化酶可制成机械性能好的颗 粒,装成酶柱用于连续生产,也可制成酶膜、 酶管等各种形式的酶反应器,在工业生化和 有机合成中有重要意义。
离子交换树脂作催化剂在化工中的应用 有加水分解、水合、缩合、加成、烷基化、酯 化等的反应。目前大孔型阳离子树脂可在 150℃下长期使用,现正在开发耐热性更高的 离子交换树脂催化剂。在这类催化剂中美国 和日本开发了一种全氟磺酸树脂催化剂,它 比硫酸的酸性更强,耐化学药品性和耐热性 好,可在水中使用,可进行苯或酚的烷基化、 间二甲苯的异构化等,反应条件比较温和,收 率较高。
把有机金属络合物固定在高分子化合物 上就成为一种多相催化剂,它不但稳定性高, 容易回收使用,而且催化活性和选择性也较 高。目前有两大类,一类是以C—C键为主链 的有机高分子作为配位体的金属络合物,另 一类是以Si—O键为主链的有机硅高分子作 为配位体的金属络合物。目前国外市场上已 有高分子金属催化剂商品供应,可用于加氢、 醛化、分解、齐聚、不对称合成等多种反应。