催化化学 上PDF电子书下载

第一章 引论 13

一、催化科学和技术的发展简介 14

1.实用催化剂的开发 14

2.催化理论的发展简史 20

3.催化工艺的进展 22

4.研究工具和实验方法的进步 24

5.有关催化作用的资料 34

二、广义和狭义的催化剂 39

三、催化作用的化学本质 43

四、催化研究中的方法论 45

第二章 催化反应和催化剂 49

一、催化反应和催化剂的分类 49

1.催化反应的分类 49

2.催化剂的组成 52

3.催化剂的分类 54

二、催化剂在化学反应中的作用 56

1.广义的催化剂定义 56

2.催化剂的选择性 57

3.催化剂的动态性质 62

三、催化反应的热力学 65

1.热力学第一定律 65

2.热力学第二定律 67

3.反应物和产物的热力学参数差的计算 68

4.热力学活化参数的计算 70

5.热力学活化参数的物理意义 74

四、催化反应 动力学 77

1.反应速度的表示法 78

2.单分子反应动力学 79

3.动力学参数及其相互关系 89

五、线性自由能关系——物质的反应性 96

选读参考书 109

参考文献 110

第三章 催化作用的化学基础 112

一、化学反应的电子概念 113

二、基元化学反应机理 116

1.通过HOMO-LUMO之间电于对的供-受(D-A) 117

2.通过单电子的转移(ET) 119

3.过HOMO-LUMO之间的电子对的相互交换 119

三、晶体场和配位场理论简介 121

四、均相、多相和酶催化反应机理的同一性 137

1.酸-碱催化反应 138

2.共价催化反应 140

3.σ-π配位催化反应 146

4.氧化-还原催化反应 149

五、催化剂结构对其催化性能的影响 154

选读参考书 158

参考文献 159

第四章 酸、碱催化剂及其作用机理 162

一、酸、碱的定义 163

二、一般酸、碱催化反应 164

1.碱催化反应机理 165

2.酸催化反应机理 167

三、特殊酸、碱催化反应 168

1.特殊酸(或碱)催化反应 169

2.pH的影响 171

3.盐效应 175

四、一般酸、碱和特殊酸、碱催化反应的区别 177

五、酸、碱协同催化反应 179

1.酸函数：H。?H-及HR 181

六、酸函数和酸强度 181

2.酸函数和催化作用；Bennett关系式 185

七、Bronsted法则 188

八、Lewis酸、碱催化反应 193

1.分子型L酸 193

2.离子型L酸的催化作用 195

选读参考书 196

参考文献 196

第五章 配合物催化剂及其作用机理 199

一、配合物催化剂 200

1.Werner配合物 202

2.金属原子簇配合物 208

3.π-配位化合物 213

4.有机金属化合物 218

1.配离子的稳定性 224

二、配合物催化剂的作用特点 224

2.酸、碱度 229

3.配体的作用 240

4.金属离子的氧化还原特性 256

5.配位数和配合物的空间构型 273

三、配位催化中的基元反应 283

1.有效原子序数(EAN)规则 283

2.配体的配位和离解 291

3.氧化加成和还原消除 295

4.插入及挤出反应 300

5.σ-π重排 306

6.配位配体的反应 312

四、配位催化中的多催化剂体系 316

1.催化剂在相互无关的催化循环中的作用(相加机理) 317

2.催化剂在连续步骤或反应中起相互无关的作用 318

3.一个催化剂对另一个催化剂起再生作用的体系 321

4.一个催化剂实现催化循环，另一个催化剂促进循环中一个步骤的体系 324

5.催化剂K1和K2分别活化不同底物的体系(平行活化) 329

6.几个催化体系的结合 332

五.Werner配合物催化剂的催化作用 332

1.酸、碱反应 333

2.氧化-还原反应 340

六、π-配合物催化剂的催化作用 362

1.氢分子的柄位活化和加氢 362

2.重键转移 371

3.一氧化碳的反应——羰基化 377

4.分子氮的活化 382

七.金属原子簇催化剂的催化作用 394

1.金属原子簇的立体结构及其反应性 394

2.金属原子簇作为金属催化剂的模型及其催化性质 401

3.以金属原子簇为催化剂的反应 412

4.负载型金属原子簇的催化作用 417

八、有机金属化合物的催化作用 421

1.有机金属催化剂的作用特征 421

2.离子型有机金属化合物的催化作用 429

3.共价键型有机金属化合物的催化作用 434

4.过渡金属烷基化合物的催化作用 439

5.含金属-烯丙基键的化合物的催化作用 452

6.有机金属催化剂和乙炔化学 470

选读参考书 484

参考文献 485

名词索引 501

人名索引 501

第六章 酶及其模拟 501

一、酶的组成、结构和功能 502

1.酶的分类和命名 503

2.酶的催化功能的特点 506

3.酶的化学组成 508

4.酶的结构 534

二、酶反应——典型的配位催化作用 541

1.溶菌酶 541

2.羧肽酶A 545

3.血红蛋白 547

4.铜蓝蛋白 550

三、由酶的催化作用获得的启迪 553

1.活性部位的组成和构型 553

2.催化作用力——互补原理 561

3.催化作用机理 564

4.催化剂活性的调节和控制——变构效应 574

四、酶的模拟 579

1.酶的局部结构、功能的模拟 580

2.简单酶的模拟——非金属高分子催化剂 604

3.金属酶的模拟——金属高分子配合物；金属高分子催化剂 624

选读参考书 648

参考文献 649

第七章 固体催化剂的固态化学基础 656

一、固体催化剂的晶体结构 659

1.金属(合金)的晶体结构 659

2.氧化物的晶体结构 667

二、固体(态)和配位化学 673

1.简单氧化物的固态化学 674

2.复合氧化物的固态化学 683

三、非化学计量化合物和固体中的缺陷 705

1.固体中的缺陷类型及其表示方法 707

2.点缺陷 709

3.电子缺陷 716

4.扩展缺陷 718

5.线缺陷、面缺陷 723

6.氧化物中的缺陷结构 725

四、固体的电子结构 760

1.金属(合金)的电子结构 760

2.半导体、绝缘体的电子结构 776

五、固体的表面 788

1.洁净表面 791

2.表面的几何结构 793

3.气体和表面的相互作用 807

4.表面的化学组成 823

5.表面的电子结构 844

六、无机固态反应 861

1.固态反应和相图 862

2.固体催化剂制备和使用过程中发生在固体间的固态反应 864

3.固体催化剂制备和使用过程中发生在固体内的固态反应 868

4.固态反应的推动力和支配反应速度的过程 877

选读参考书 887

参考文献 887

第八章 金属催化剂 899

一、金属催化剂的特征 900

二、过渡金属表面上的表面“配合物” 904

1.过渡金属表面上的表面“配合物”——金属催化作用的几何因素 904

2.金属表面上吸附物种的能级——金属催化作用的能量因素 912

三、载担金属催化剂 920

1.晶粒大小及其分布 921

2.金属和载体之间的相互作用 932

1.金属-碳(M-C)键 940

四、金属表面上的化学键的本质 940

2.金属-氢(M-H)键 952

3.M-CO键 957

4.氧的吸附态 967

5.氮分子的吸附 975

五、金属催化剂上的反应 979

1.和氢转移有关的烃类转化反应 979

2.氨的合成 995

3.氧化反应 999

4.CO+H2转化(F-T合成) 1005

选读参考书 1023

参考文献 1023

第九章 金属氧化物催化剂(一)酸-碱型 1034

1.简单固体酸和固体碱 1036

一、固体酸和固体碱 1036

2.混合氧化物固体酸和固体碱 1045

3.复合氧化物固体酸和固体碱 1054

二、固体酸(碱)的酸型、酸(碱)强度和酸(碱)度 1072

1.酸型及其测定法 1073

2.酸(碱)强度 1076

3.酸(碱)度和酸(碱)强度的测定 1077

三、均相、多相酸-碱催化反应的同一性 1083

1.酸、碱催化的反应机理 1083

2.固体酸、碱催化反应中的LFER规则 1100

四、有重要实际意义的固体酸、碱催化反应 1103

1.石油裂解 1103

2.择形催化 1110

3.由甲醇制烃(MTG) 1118

参考文献 1131

选读参考书 1131

第十章 金属氧化物催化剂(二)氧化-还原型 1138

一、氧化-还原型氧化物催化剂的特点 1138

二、氧化-还原型氧化物催化剂的热力学性质 1151

1.简单氧化反应与简单氧化物热力学性质之间的关系 1151

2.氧化-还原反应中的LFER 1160

三、氧化-还原型金属氧化物催化作用中的配位化学 1165

1.问题的提出——均相、多相氧化-还原反应在机理上的同一性 1165

2.理论基础及模型 1169

3.氧化物催化剂上的配位催化机理 1174

4.反应分子的配位和反应性 1179

四、氧化-还原型氧化物的复合效果 1191

1.二元氧化物的热力学性质 1193

2.固溶体及其催化作用 1198

3.复合氧化物及其催化作用 1217

五、氧化-还原型氧化物氧化-还原性能的表示法 1244

1.表面过剩氧 1245

2.还原性 1247

3.平衡氧压 1252

4.同位素交换 1255

六、重要氧化-还原型工业催化剂举例——多种活性组分的协合作用 1257

1.烯烃氧化的催化过程及工业催化剂 1261

2.催化剂的作用机理 1262

3.不同组分的功能 1263

4.单相还是多相 1269

选读参考书 1280

参考文献 1280

英文简、缩写词汇 1290

事物索引 1292

人名索引 1299