有機化學反應中非金屬有機催化劑的應用思考

蔣龍

摘 要：從客觀的角度出發來講，大部分化工產品要想被順利生產出來，就要借助于催化劑在其中所發揮出來的催化作用。所以在化工領域之中，對催化劑往往會提出較多的要求，并且需求量也呈現出大幅度上升的趨勢。對催化劑進行分析后可知，其屬于高效活性物質之一，催化劑被添加至化學反應之中，就化學反應自身來說，除了能夠加快反應速度以外，并無法形成其他額外作用，同時催化劑的本身性狀也不會由于參加了化學反應而發生改變。

關鍵詞：化工行業;非金屬;有機催化劑;有機化學反應

0 引言

現階段，催化劑在化工工藝生產當中得到了廣泛的使用，可見其存在著十分重要的地位。無論是哪種催化工藝被開發出來，還是哪種新型的催化劑研究成功，在該領域之中均可以掀起一陣改革熱潮。基于這種背景之下，不少簡單有機分子逐漸演變成現階段值得關注的重點，在有機化學反應當中，其被當作了重要的催化劑。由此可見，針對有機化學反應中非金屬有機催化劑的應用進行探討是十分有必要的。

1 非金屬有機催化劑概述

1.1 非金屬有機催化劑

通過與金屬有機催化劑的詳細對比可以了解到：兩者有一定的共同點，但是非金屬有機催化劑沒有金屬離子配合。從常規的催化劑角度出發來講，其催化導向作用實際上是借助于質子酸才得以實現的，此時苯磺酸類有機催化劑等也涵蓋在內。但是就非金屬有機催化劑而言，分子之中的P、N等相關富電子中心是其充分發揮催化作用的重點。基于化學鍵的不斷作用之下，有關反應物以及分子會逐漸演變成與之相匹配的活化中間體，緊接著產品的特性被其自身的結構元素科學地控制。在大部分狀態下，非金屬有機催化劑安全效果顯著，且造價也不會很昂貴，這樣長此以往下去就會令其在化工領域中得到了普遍的認可與推崇，其重要地位是顯而易見的。

1.2 非金屬有機催化劑種類

結合相關資料顯示，以下幾種均屬于非金屬有機催化劑：一是手性醇類質子;二是有機磷類;三是有機胺類。針對有機胺類催化劑來說，其通常涵蓋金雞納堿類催化劑等;就有機磷類催化劑而言，其主要涵蓋三芳基膦類催化劑等。相關人員在對非金屬有機催化劑進行使用的前期階段，應當提前熟知各種催化劑的特性，只有選擇最為適宜的催化劑，才能從源頭上保障化學反應可以有條不紊地進行下去。從客觀的角度出發來講，不少非金屬催化劑在具體使用期間催化活性效果顯著，在某些不對稱合成中較為適用，能夠達到預期的目的。盡管此類催化劑在具體生產期間存在著廣闊的發展空間，但是還應當將更多的時間和精力投入到對這方面的探索當中。

2 有機化學反應中非金屬有機催化劑的應用

2.1 重排反應

對重排反應進行分析后可知，其實際上是有機化合物分子部分基因在某些狀態之下會進行分子之間的重排或是分子內的重排。在實際反應期間，基因很容易發生遷移的現象，這樣久而久之下去必然會改變分子骨架C原子，所以此時就會衍生出新的分子。這里將乙醇當作論述對象，戊基溴的分解以及聯苯胺重排。從客觀的角度出發來講，分子之間的重排非金屬有機催化劑也能夠加入其中，還能實現催化的目的。舉例而言，基于鹽酸不斷作用下N-氯代乙酰苯的重排。

2.2 環加成反應

該反應從字面意思理解是指兩個共軛體系結合，兩個環狀分子衍生出相應的反應。在實際反應期間，非金屬有機催化劑通常是借助于以下幾種物質來完成其催化任務的：第一，原有的烯結構。之所以這樣說是因為基于該催化劑的不斷作用之下會逐漸演變成與之相匹配的大型環狀分子，像丁二烯酸酯、貧電子烯烴之間所形成的環加成反應等;第二，充分利用反應中間體醛加成產生與之相匹配的環加成產物，像乙烯酮與三氯乙醛之間所形成的反應等。

2.3 縮合反應

該反應實際上是有機分子基于非金屬有機催化劑的不斷作用之下，采取共價鍵融為一體，繼而形成與之相匹配的大分子，并且在反應期間會逐漸失去以下幾個小分子：一是HCI;二是H2O。從客觀的角度出發來講，其通常涵蓋以下幾點：一是斯托貝縮合反應;二是珀金縮合反應;三是苯偶姻縮合反應等。

2.4 共軛加成

針對共軛加成來說，其簡單地說是在共軛體系當中可以衍生出相應的加成反應，并且在該體積兩邊進行的加成被稱之為1，4加成亦或是1，6加成，而針對單一雙鍵的加成被稱之為1，2-加成。通常情況下，以下幾個方面的共軛加成往往是在兩邊進行的：一是硫醇;二是多氮化合物。從形成加成反應的原理出發來講，其實際上是基于非金屬有機催化劑的不斷作用下共軛體系的雙鍵處于斷開狀態，才能讓相關新物質在雙鍵處得以加成形成。對有機化學反應過程進行分析后，可以得知：正是因為非金屬有機催化劑的積極加入，才能令整個人反應過程更加高效，且存在著較強的對映選擇性。

結語

結合相關數據調查可知，85%的化學工業產品是基于催化劑的不斷作用之下得以生產出來，可見其有著十分重要的地位。在有機化學反應當中，針對適用范圍方面而言，金屬有機催化劑在工業生產當中得到了普遍的認可與推崇;從催化水平與選擇性這幾個方面來看，生物有機催化劑應用效果更加明顯一些。在未來的道路上，非金屬有機催化劑會得到進一步的完善，在有機化學反應之中可以發揮出來的作用將更加明顯。

參考文獻

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