异构化催化剂

    异构化催化剂 : 使有机化合物的结构发生变化,而组成和相 对分子质量不发生变化的过程称为异构化,在 这一过程中使用的催化剂称为异构化催化剂。 异构化催化剂除本条所述的有机物异构化催化 剂外,尚应包括生物异构化催化剂“异构酶”(详 见该条)。异构酶另专条解释,本条专指有机异 构化。链烯烃和石蜡烃的异构化反应通常是可 逆的,虽因温度而有差别,但偏于一方者很少, 大多是异构体的混合物。例如丁烯的4种异构 体,存在下列的可逆平衡:

顺⇌反、正⇌异、1-丁烯⇌2-丁烯

链烯烃的异构化催化剂,大体分为3类:(1)酸性 催化剂,包括金属硫酸盐、阳离子交换树脂、硫 酸、有机磺酸、三氧化二铝、氢氟酸、沸石、分子 筛、SiO₂-Al₂O₃等;(2)碱性催化剂,如碱金属及 碱土金属氧化物;(3)金属催化剂,主要是过渡金 属,更多的是第Ⅷ族中的金属元素,经活化后, 置于载体上。
在链烯烃的异构化中,除石油馏分中的直 链烷烃异构化为支链烷烃以提高石油质量外, 尚有借助于酸的异构化反应(弗瑞德尔-克莱夫 茨。现在有AlCl₃-SbCl₃-HCl(液相)、AlCl₃- 石英、AlCl₃-铝土矿等催化剂,这些催化剂在 100℃左右便可将n-C₄、n-C₅异构化。这种工 艺取代了传统的Pt-Al₂O₃类催化刘。但更新 的超强酸催化剂HF-SbF₆、HF-TaF₅已经出 现,其载体为SiO₂-TiO₂、SiO₂-Al₂O₃。此外, 以磺酸树脂为载体,以AlCl₃为活化剂的催化 剂、AlBr₃和CuSO₄混合制成的催化剂,在室温 下均有活性,均可使n-C₄、n-C₅异构化。其他 如AlBr₃-HBr在室温下可使正丁烷异构化生 成异丁烷。
关于互变异构另条解释(详见该条)。