烯烃环氧化催化剂的研究进展

烯烃的不对称环氧化反应

烯烃的不对称环氧化反应 ************* 摘要 本文主要论述了传统的烯烃环氧化反应的不足之处，并简述了Sharpless以及Jacobsen 等人在不对称环氧化反应发面的研究成果及其贡献。并简要讨论了未来的研究方向。 关键词烯烃环氧化手性合成催化剂 前言 手性化合物具有十分重要的应用价值，然而其合成具有很大的难度。因此，目前有机合成化学家们在手性合成这一领域展开了大量的研究工作，新的不对称合成反应和合成路线不断涌现。 在不对称合成中最具有挑战性的是不对称催化反应，它是利用催化剂的不对称中心来诱导产生产物的手性。 研究类容及讨论 通常在没有手性催化剂的条件下，实验室中常用有机过酸作环氧化试剂。环氧化反应是顺势加成，所以环氧化合物的构型与原料烯烃的构型保持一致。因为环氧化反应可以在双键平面的任一侧进行，所以当平面两侧空阻相同，而产物的环碳原子为手性碳原子时，产物是一对外消旋体。当平面两侧的空阻不同时，位阻小的反应快，如此便能得到以某种构型为主的混合产物。 因该方法只能用于大量合成空间位阻较小的产物，并不能满足手性合成的需求，因此化学工作者们作出了进一步探究。其中最著名的是20世纪80年代初Sharpless发展的不对称环氧化。在该反应中D-酒石酸二乙酯作为手性源控制环氧化只从双键平面的一边进行。如果在反应中用L-酒石酸二乙酯，那么环氧化将从双建平面的另一边进行。只需要催化剂量的光学纯酒石酸二乙酯就可以实现高度对映选择性的环氧化。【1】 图2. Sharpless不对称环氧化反应 Sharpless的不对称环氧化适用于双键α位上含羟基的底物——烯丙醇类化合物。20世

氧化还原反应知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 （氧化还原反应中的概念与规律；氧化还原反应的表示方法及配平。） 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是： 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原 剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr 2溶液中通入Cl 2 ，首先被氧 化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。 三．物质氧化性或还原性强弱的比较: （1）由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 （2）由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如： 前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。 （3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。 如，根据铁被氧化程度的不同， 可判断氧化性：。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。 （4）根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物 （5）根据元素周期律进行比较 一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。 （6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关： 温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性：如中性环境中不显氧化性，酸性环境中显氧化性；又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如还原性：，氧化性：。 【注意】氧化还原反应中的不一定： ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐， 是价 态越低，氧化性超强。H 3PO 4 中＋5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易，例如：第ⅣA族的C，既难得到电子，又难 失去电 子，与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应，也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 （1）活泼的非金属单质：Cl 2、Br 2 、O 2 、I 2 、S等 （2）元素处于高价时的氧化物：CO 2、NO 2 、SO 3 、MnO 2 、PbO 2 等 （3）元素处于高价时的含氧酸：浓H 2SO 4 、HNO 3 等 （4）元素处于高价时的盐：KClO 3、KMnO 4 、FeCl 3 、K 2 Cr 2 O 7 等

烯烃环氧化催化技术进展

烯烃环氧化催化技术进展 200910801323 曾齐涛 （昆明理工大学，云南昆明650500） 摘要：烯烃环氧化合物是一类用途很广的有机化工原料和中间体，应用于诸多领域，因而烯烃环氧化催化技术作为核心部分受到广泛关注，随着人们环保意识的提高，社会对烯烃环氧化新技术的要求也越来越高，本文将对烯烃环氧化催化剂种类、催化反应种类、制环氧化合物反应原理及其催化技术研发进展等方面进行介绍。 关键词：烯烃；环氧化；催化；环氧化合物 引言： 环氧化合物（如环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧苯乙烷等）是有机合成的重要中间体和化工原料，广泛应用于石油化工、精细化工、有机合成、高分子合成材料、制药香料及电子工业等领域，在社会发展过程中的作用日趋重要，所以研究烯烃的环氧化反应及催化技术具有具有重要的理论和实践意义。通过环氧化物的选择性开环和官能团转化等反应，可以合成许多有价值的化合物和天然产物，特别是具有光学活性的环氧化物在天然产物和药物合成中占有重要地位。除了较早的氯醇法环氧化烯烃和部分过氧酸法环氧化烯烃外，绝大部分的烯烃环氧化反应都是需要催化剂的，所以催化剂的研究对于烯烃环氧化反应至关重要。对于不同的烯烃环氧化反应，所选用的催化剂种类也不一样。通过多年以来众多学者的研究与探索，烯烃环氧化催化技术取得了较大进展。所以本文将从烯烃环氧化催化剂种类、催化反应种类、制环氧化合物反应原理及其催化技术等方面展开论述，并深入介绍一下烯烃环氧化催化技术的研究现状和进展。 1 烯烃环氧化反应 烯烃的环氧化反应氧源有许多种，如过酸、过氧化物、次氯酸钠等都可在或不在催化剂的作用下把碳碳双键环氧化。或者是氧气在催化剂作用下或在共氧化物存在下可环氧化碳碳双键。 1.1 氧气为氧源的环氧化反应 单一环氧化反应，O2用N—羟基苯邻二甲酰亚胺(C6H4(CO)2NH)、吡啶和Mn( Ⅲ)的四苯基卟啉氯化物活化后可环氧化苯乙烯、环己烯和1 ，2—二苯乙烯。加入相当于催化剂用量的氮氧化物(NO2,NO+,NO 等)后,有位阻的烯烃能被分子氧有效地转化为环氧化物。实验证实氮氧化物的一个氧原子平面转移到烯烃阳离子自由基上而形成环氧化物。

《氧化还原反应》知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是： 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。 三．物质氧化性或还原性强弱的比较: （1）由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 （2）由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如： 前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。 （3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。 如，根据铁被氧化程度的不同， 可判断氧化性：。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。 （4）根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物 （5）根据元素周期律进行比较 一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。 （6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关： 温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性：如中性环境中不显氧化性，酸性环境中显氧化性；又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如还原性：，氧化性：。 【注意】氧化还原反应中的不一定： ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐， 是价 态越低，氧化性超强。H3PO4中＋5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易，例如：第ⅣA族的C，既难得到电子，又难 失去电 子，与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应，也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 （1）活泼的非金属单质：Cl2、Br2、O2、I2、S等 （2）元素处于高价时的氧化物：CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等 （3）元素处于高价时的含氧酸：浓H2SO4、HNO3等 （4）元素处于高价时的盐：KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等

苯乙烯的氧化

苯乙烯有多种氧化方式： 1.在KMnO4、K2S2O8、K2Cr2O7等强氧化剂的作用下生成苯甲酸 2.生成环氧化苯乙烯 3.生成苯甲醛 4.苯甲酸叔丁酯（氧化苯甲酸与叔丁醇发生反应所得） 结论： 1.TBHP的浓度对苯乙烯的转化率及其氧化产物的选择性有一定的影响。 苯乙烯的转化率随着TBHP浓度的降低而降低，但是，产物中环氧化苯乙烯的选择性随着TBHP的降低而升高，苯甲酸和苯甲醛的选择性会降低。 原因：苯乙烯分子中乙烯基的碳碳双键是由π键和σ键组成。要将其氧化成苯甲酸或苯甲醛，π键和σ键必须都断裂，高浓度的TBHP的氧化性较强，可以将苯乙烯分子中乙烯基的双键断裂，有利于生成苯甲醛和苯甲酸；而氧化生成环氧化苯乙烯则只需要断裂苯乙烯分子中乙烯基双键中的π键，所以在TBHP浓度较低的条件下，容易生成环氧化苯乙烯。 2.反应温度对苯乙烯转化率和产物选择性的影响 温度较高的情况下，苯乙烯的转化率较高，但是环氧化苯乙烯产物的选择性不是很高；温度低于40℃时，可以完全抑制苯甲酸的生成，但是苯甲醛的含量在产物中比较高。 说明：体系中苯乙烯氧化生成苯甲酸的途径可能是先生成苯甲醛，苯甲醛再被氧化生成生成苯甲酸。 苯乙烯环氧化反应 实验以苯乙烯氧化考察催化剂活性，反应在带冷凝器的100ml三口烧瓶中进行，以高纯O2为氧化剂，苯乙烯0.8ml(6.96mmol)，DMF为溶剂20ml，催化剂0.1g~0.2g，以鼓泡方式通入O2，流量为20ml/min，100℃下恒温搅拌。 采用浙江福立GC-9790型气相色谱分析，载气为氮气，氢火焰检测。气相色谱分析条件：柱温90℃保持2min，以15℃/min程序升温到210℃，检测器260℃，汽化室260℃。主要产物分析：A:苯甲醛(179℃)；B:环氧苯乙烷(192-195℃) { 估计} Cat m (g) t (h) Con. (%) A.苯甲醛B环氧苯乙烷 Sel.(%) Y.(%) Sel.(%) Y.(%) 无催化剂 SBA-15 Ti10-SBA-15t Ti20-SBA-15t 0.1g 4 3.06 72.9 2.23 27.1 0.83 6 11.3 43.9 4.96 22.9 2.59

催化氧化反应新进展综述..

催化氧化反应新进展综述 （常熟理工学院化学与材料工程学院，江苏常熟215500） 摘要：本文主要总结了烯烃、烷烃、醇等在催化剂存在的条件下发生催化反应的新进展。 关键字：催化氧化；催化剂；烷烃；烯烃；醇 物质失去电子的反应叫氧化反应。在有机反应中，把有机物引入氧或脱去氢的反应叫做氧化反应。催化氧化反应是指在一定的压力和一定的温度条件下，在以金属材料（如Pt、Pd、Ni等）或非金属材料为催化剂的情况下，与空气、氧气、臭氧等氧化剂进行反应的氧化反应。 催化剂是指一种能够与反应物相互作用，改变反应速率而不改变反应标准自由焓，反应结束时本身依旧保持不变的物质。我们通常把加速化学反应速率的催化剂叫正催化剂，延缓化学反应速率的物质叫负催化剂。催化剂具有专一性和高效性，即不同催化剂对特定的反应体系具有选择性（机理选择性）和加速反应趋于平衡而不改变平衡位置的性能。 1 稀烃催化氧化 1.1 气固相催化 Leals[1]等开发研究双金属催化剂体系，将u-过五氰合钴(Ⅲ)五氰合水合氧化钼(Ⅵ)双(三苯基磷)亚铵盐负载到的硅胶上，在170℃时催化环己烯和氧气进行环氧化反应, 反应产物是氧化环基烯和环己酮，环己烯的选择性最高可以达到58%。 1.2 液相催化 Lunsford等将负载钼的沸石催化剂和钴离子交换后得到的沸石或氢型沸石催化剂催化环己烯的液相反应，环己烯的转化率可以达到50%时，生成环氧化物的选择性可达到50% [2]。此外，Mo-Mn氧化物、过渡金属硼酸盐、重金属络合物也可以作为烯烃液相环氧化的催化剂。 1.3 模拟酶催化 Tabushi[3]最先用锰卟啉络合物-氧化-还原体系来进行环已烯的氧化反应，生

高中化学知识点总结氧化还原反应

三、氧化还原反应 1、准确理解氧化还原反应的概念 1.1 氧化还原反应各概念之间的关系 （1）反应类型： 氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。 还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。 氧化还原反应：有元素化合价升高和降低的反应。 （2）反应物： 氧化剂：在反应中得到电子(化合价降低)的物质-----表现氧化性 还原剂：在反应中失去电子（化合价升高）的物质-----表现还原性 （3）产物： 氧化产物：失电子被氧化后得到的产物-----具有氧化性 还原产物：得电子被还原后得到的产物-----具有还原性 （4）物质性质： 氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质 还原性：还原剂所表现出失电子的性质 注意：a.氧化剂还原剂可以是不同物质，也可以是同种物质 b氧化产物、还原产物可以是不同物质，也可以是同种物质 C.物质的氧化性（或还原性）是指物质得到（或失去）电子的能力，与物质得失电子数目的多少无关（5）各个概念之间的关系如下图 1.2 常见的氧化剂与还原剂 (1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，主要取决于元素的化合价。 ①元素处于最高价时，它的原子只能得到电子，因此该元素只能作氧化剂，如+7价的Mn和+6价的S ②元素处于中间价态时，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失电子，因此该元素既能作氧化剂，又能作还原剂，如0价的S和+4价的S ③元素处于最低价时，它的原子则只能失去电子，因此该元素只能作还原剂，如-2价的S (2)重要的氧化剂 ①活泼非金属单质，如F2、Cl2、Br2、O2等。 ②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等，如MnO2，NO2；浓H2SO4，HNO3；

苯乙烯环氧化反应的研究

第34卷第2期 化学反应工程与工艺 V ol 34, No 2 2018年4月 Chemical Reaction Engineering and Technology Apr. 2018 收稿日期: 2018-03-21; 修订日期: 2018-04-15。 作者简介: 张玲玲（1988—），女，博士研究生；张志炳（1955—），男，教授，通讯联系人。E-mail:zbzhang@https://www.wendangku.net/doc/a25524344.html, 。 基金项目: 国家自然科学基金（21476105，91634104）。 文章编号：1001—7631 ( 2018 ) 02—0113—07 DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2018.02.0113.07 苯乙烯环氧化反应的研究 张玲玲1,2，吴 剑2，贺向坡3，张 锋1，张志炳1 1.南京大学化学化工学院，江苏 南京 210023； 2.江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏 南京 210036； 3.中石化南京化工研究院有限公司，江苏 南京 210048 摘要：以分子氧为氧化剂，异丁醛为共还原剂、醋酸钴为催化剂，苯乙烯可被氧化成环氧苯乙烷和苯甲醛。 为了得到高产率的产品环氧苯乙烷，采用响应曲面法（RSM ）考察了醛用量、催化剂用量、溶剂比对反应结 果的影响，得到最佳反应条件下产品的总得率为72.9%，环氧苯乙烷和苯甲醛的选择性分别为53.1%和20.7%， 并建立了相应的预测模型。根据实验结果，进一步计算了苯乙烯氧化反应的活化能，生成环氧苯乙烷和苯甲 醛的活化能分别为34.69 kJ/mol 和38.23 kJ/mol ，表明低温有利于提高环氧苯乙烷产品的选择性。 关键词：苯乙烯 环氧苯乙烷 苯甲醛 响应曲面法 活化能 中图分类号：O69 文献标识码：A 有机合成工业中，以O 2为氧化剂、过渡金属化合物为催化剂、醛为共还原剂时，多种烯烃可以被高效地环氧化，该体系被称作“Mukaiyama”催化体系[1,2]。O 2/醛/过渡金属化合物催化的环氧化反应是自由基反应，在该体系条件下，醛被氧化形成高活性的过氧酸后将氧原子迅速转移给烯烃形成环氧化物，金属化合物在该过程中起着促进作用。除此之外，一些金属催化剂也可与O 2作用后直接转移一个氧原子给烯烃，从而完成环氧化反应[3-5]，存在以下的竞争反应。 O +O 2CHO +HCHO k 1k 2+O 2 近年来，对于该体系的研究多以新型催化剂的制备为主，过渡金属多为Ni ，Co ，Cu ，Mn ，Fe 和Mo 等。当以它们作为催化剂时，苯乙烯可在较短时间内完全转化，并且反应条件较温和，产品环氧苯乙烷的选择性较高[6-8]。刘艳华等[9]合成了Salen Mn(II)催化剂用于苯乙烯的环氧化反应，以空气为氧化剂，异丁醛为共还原剂，苯乙烯的转化率为98.3%，产品选择性为85.9%；Zhou 等[10]分别以Co-ZSM-5、Co-5A 为催化剂用于烯烃环氧化反应，较优条件下苯乙烯的转化率达94.2%，环氧苯乙烷的选择性达90.5%。大量实验发现，苯乙烯氧化生成环氧苯乙烷的同时会生成其它副产物，如苯甲醛等，反应条件（如催化剂浓度、助剂浓度、温度等）对苯乙烯氧化过程及产物分配有不可忽略的影响，因此，反应条件参数的优化可为反应过程的放大及其工业化应用提供数据基础。Yoon 等[11]以Co 2+交换的分子筛（ETS-10，AM-6）为催化剂，探索了金属离子交换度对苯乙烯氧化产物的影响，产物环

氧化偶联反应的最新研究进展

Chinese Journal of Organic Chemistry ACCOUNT * E-mail: aiwenlei@https://www.wendangku.net/doc/a25524344.html, Received November 14, 2014; revised January 24, 2015; published online January 28, 2014. Project supported by the ―973’’ Project from the MOST of China (2011CB808600) and the National Natural Science Foundation of China (21025206 and 21272180). . 国家重点基础研究发展计划(―973‖计划) (No. 2011CB808600)和国家自然科学基金基金(No. 21025206和21272180 )资助项目. Chin. J. Org. Chem. 2014, 34, xxxx ～xxxx ? 2014 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS https://www.wendangku.net/doc/a25524344.html,/ 1 氧化偶联反应的最新研究进展 张剑a 陆庆全a 刘超a 雷爱文*,a ,b (a 武汉大学 化学与分子科学学院 武汉 430027) (b 江西师范大学 国家单糖化学合成工程技术研究中心 南昌 330022) 摘要 近年来, 过渡金属催化的氧化偶联反应已成为有机合成化学中构建碳—碳键以及各类碳—杂键 的重要方法. 本文主要综述了我们研究小组在氧化偶联领域, 尤其是第三代氧化偶联反应方面所取得的研 , 直接使用亲核试剂构建各类化学键的氧化偶联反应便应运而生[3]. 与经典偶联反应相比, 氧化偶联反应不仅减少了繁冗的底物前功能团化操作, 提高了反应效率, 而且其原料来源也更为广泛, 大大增加了反应的实用性, 降低了生产成本. 值得一提的是, 第三代氧化偶联反应使用碳氢化合物作为亲核试剂, 偶联反应之后丢掉的只是两个氢原子, 从反应形式上看, 大大提高了物质构建过程中的原子经济性, 更符合当今绿色化学发展的宗旨. 目前, 氧化偶联反应的发展虽然还处于一个初级阶段, 但是其发展迅速, 每年发表的SCI 论文数量持续攀升, 表明氧化偶联反应已是有机化学的热点研究领域之一. 本文主要综述了我们研究小组近几年来在氧化偶联领域所取得的一些研究成果, 将分为三个部分进行论述：氧化偶联反应进展、第三代氧化偶联反应、结论与展望; 其中着重介绍第三代氧化偶联反应. 网络出版时间：2015-01-28 15:20 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/a25524344.html,/kcms/detail/31.1321.O6.20150128.1521.002.html

最全氧化还原反应知识点总结

一、氧化还原基本概念 1、四组重要概念间的关系 (1)氧化还原反应：凡是反应过程中有元素化合价变化(或电子转移)的化学变化叫氧化还原反应。 氧化还原反应的特征：元素化合价的升降；氧化还原反应的实质：电子转移。 (2)氧化反应和还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高(或者说物质失去)电子的反应成为氧化反应；反应物所含元素化合价降低(或者说是物质得到电子)的反应称为还原反应。 (3)氧化剂、还原剂是指反应物。所含元素化合价降低的物质叫做氧化剂，所含元素化合 价升高的物质叫做还原剂。 (4)氧化产物、还原产物是指生成物。所含元素化合价升高被氧化，所得产物叫做氧化产 物，所含元素化合价降低被还原，所得产物叫做还原产物。 关系： 口诀： 化合价升．高，失．电子，被氧．化，还．原剂，氧．化反应；（升失氧还氧） 化合价降．低，得．电子，被还．原，氧．化剂，还．原反应；（降得还氧还） 2、氧化还原反应与四种基本反应类型 注意：有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应均为氧化还原反应。 二、氧化还原反应的有关计算 1．氧化还原中的电子转移表示法 (1)双线侨法：在反应物和生成物之间表示电子转移结果，该法侧重于表示同一元素的原 子或离子间的电子转移情况，如

注意： ○1线桥从方程式的左侧指向右侧； ○2箭头不表示得失，只表示变化，所以一定要标明“得”或“失”。 (2)单线桥法：在反应物中的还原剂与氧化剂之间箭头指向氧化剂，具体讲是箭头从失电 子的元素出发指向得电子的元素。如 三、氧化还原反应的类型 1．还原剂+氧化剂氧化产物+还原产物 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质，参加反应的氧化剂或还原剂全部被还原或氧化，有关元素的化合价全部发生变化。例如： 2．部分氧化还原反应 此类反应的特点是还原剂或氧化剂只有部分被氧化或还原，有关元素的化合价只有部分发生变化，除氧化还原反应外，还伴随非氧化还原反应。例如 3．自身氧化还原反应 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种元素被还原，该物质既是氧化剂又是还原剂；也可以发生在同一物质的同种元素之间，即同一物质中的同一种元素既被氧化又被还原。例如：

氧化还原反应综述新课标人教版

氧化还原反应综述 学习目标： 1、掌握氧化还原反应与元素化合物知识的联系。 2、建立氧化还原反应知识、规律、观点、方法、能力、题型、态度综合一体化。 3、用科学的方法落实有关氧化还原反应的基础知识，掌握高考中有关氧化还原反应题型的解题思路。 学习内容： 一、知识与方法 （一）氧化还原反应与元素化合物知识的联系 1、氧化还原反应的本质：凡有_____________________的反应是氧化还原反应，表现在___________反应前后有变化。 2、联系：回顾下列物质的性质，其中在反应中能发生氧化还原反应的大约占多

元素化合物只是中占有重要地位。 （二）氧化还原反应的有关概念 ne —失ne —，化合价升高，被氧化 总结规律：1、氧化性、还原性强弱比较 （1）依据元素周期表。（2）依据金属性、非金属性强弱（在溶液中反应）。 （3）依据反应原理：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。 还原剂的还原性大于还原产物的还原性。 （4）依据反应条件及反应剧烈程度。（5）依据氧化还原反应程度。 （6）依据电化学原理。（7） 依据反应浓度大小 2、氧化还原反应规律： （1）反应先后规律（2）得失相等规律（3）归中规律（只靠近、不交叉） （4）邻位转化规律（5）跳位转化规律。 （四）氧化还原反应中电子转移的表示方法。 1、单线桥法：箭头由________指向_________，标出电子转移的总数。 2、双线桥法：一个箭头由氧化剂指向_______产物，电子总数前写________（填“得”或“失” ）；另一个箭头由________指向___________，电子总数前写

光催化氧化反应的研究进展

杨 尧（浙江大学材料与化学工程学院，浙江杭州３１００２７） 摘要：概述了光催化氧化技术降解废水废气的原理，影响因素，提高光催化剂活性的途 径，以及光催化技术在有机合成中的应用。制备高效的催化剂，解决太阳光的利用问题，开发光催化反应器将是今后研究的重点。 关键词：光催化氧化；光催化反应器 以太阳能化学转化和储存为主要背景的半导体光催化特性的研究始于１９１７年，１９７２年Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ和Ｈｏｎｄａ在Ｎａｔｕｒｅ杂志发表关于ＴｉＯ２电极分解水的论文标志着光催化新时代的开始。１９７７年Ｂａｒｄ提出利用半导体光催化反应处理工业废水中的有害物质以后，在半导体微粒悬浮体系中进行光催化消除污染物的研究日趋活跃起来。光催化过程采用半导体材料作为光催化剂，在常温常压下进行，如果利用太阳光作光源，则可大大降低污水处理费用。更主要的是，光催化技术可将污染物降解为无毒的无机小分子物质如ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及各种相应的无机离子而实现无害化，为治理水污染提供了一条新的、有潜力的途径。 科学技术的进步和对光催化技术广泛而深入的研究，使光催化技术得到迅速发展。除了利用半导体材料来进行光催化氧化降解废水、废气以外，也有不少研究机构利用该技术为有机合成提供了一条新途径。 １光催化氧化处理废水、废气的研究现状 １．１ＴｉＯ２光催化氧化处理废水、 废气的原理１９７６年Ｇａｒｅｙ等首先应用二氧化钛光催化降解水中的氯代联苯并取得成功。三十多年来，ＴｉＯ２光催化氧化技术迅速发展，研究者已利用ＴｉＯ２催化降解了水和空气中几千种不同的有毒化合物，其中包括许多难解有机化合物，如有机氯化物、农药、氯酚类、染料类以及近年来倍受人们关注的环境荷尔蒙 类物质。因此，可以说ＴｉＯ２光催化技术是国内外的研究前沿和开发热点。 ＴｉＯ２是一种多晶形的化合物，目前研究最多的 是锐钛矿型ＴｉＯ２。它是一种Ｎ型半导体材料，它的光催化活性高，反应速率快，对有机物的降解无选择性且能使之完全矿化。它的能带结构一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，它们之间由禁带分开，其禁带宽度为３．２ｅＶ，根据λｇ（ｎｍ）＝ｌ２４０／Ｅｇ（ｅＶ）可知，其激发波长为３８７．５ｎｍ。当吸收了波长小于或等于３８７．５ｎｍ的光子后，价带电子被激发，越过禁带进入导带，形成带负电的高活性电子ｅ－，同时在价带上产生带正电的空穴ｈ＋。在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表现的不同位置。热力学理论表明，电子具有还原性，空穴具有氧化性。吸附在 ＴｉＯ２表面的氧俘获电子形成Ｏ２－，分布在表面的ｈ＋可 以将吸附在ＴｉＯ２表面ＯＨ－和Ｈ２Ｏ分子氧化成?ＯＨ自由基，而?ＯＨ自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物，并将其最终降解为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等无害物质。由于?ＯＨ自由基对反应物几乎无选择性，因而在光催化氧化中起着决定性的作用。 １．２影响光催化氧化的因素 以ＴｉＯ２为例，ＴｉＯ２的粒径小，光生电子和空穴 从ＴｉＯ２体内扩散到表面的时间短，它们在ＴｉＯ２体内的复合几率减小，到达表面的电子和空穴数量多，因此光催化活性高。 此外，粒径小，比表面积大，有助于氧气及被降解有机物在ＴｉＯ２表面的预先吸附，则反应速率快，光催化效率必然增大。当颗粒大小为１～１０ｎｍ时，出 收稿日期：２００７－０１－１８ 作者简介：杨尧（１９８３￣），男，浙江大学材料与化学工程学院化工所研究生，应用化学专业。主要从事精细有机化工产品的合成与研究。 光催化氧化反应的研究进展 文章编号：１００６－４１８４（２００７）０５－００１７－０５

高一化学必修一氧化还原反应知识点

氧化還原反應 1、概念 定義：有電子轉移（得失或偏移）の反應就叫做氧化還原反應。 判斷の依據：化合價是否有變化 本質：有電子轉移（得失或偏移） 反應歷程：氧化還原反應前後，元素の氧化數發生變化。根據氧化數の升高或降低，可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應：氧化數升高の半反應，稱為氧化反應；氧化數降低の反應，稱為還原反應。氧化反應與還原反應是相互依存の，不能獨立存在，它們共同組成氧化還原反應。 例1.下麵有關氧化還原反應の敘述正確の是 ( ) A.在反應中不一定所有元素の化合價都發生變化 B.肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原 C. 物質所含元素化合價升高の反應是還原反應 D.某元素從化合態變為游離態時，該元素一定被還原 【鞏固】判斷下列化學反應哪些是屬於氧化還原反應。 ⑴2Mg+O2点燃2MgO CaO+H2O=Ca(OH)2 ⑵2KMnO4△ K2MnO4+MnO2+O2↑Cu(OH)2△CuO+H2O ⑶C+2CuO高温2Cu+CO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ⑷2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3 ⑸3NO2+H2O=2HNO3+NO2H2S+SO2=3S+2H2O 氧化性：是指物質得電子の能力。處於高價態の物質一般具有氧化性。 還原性：是指物質失電子の能力，一般低價態の物質具有還原性。

【練習】1、指出下列氧化還原反應中の氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。 ⑴4P+5O2点燃2P2O5⑵2KClO3催化剂 △ 2KCl+3O2 ⑶2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑⑷S+2KNO3+3C△2S+3CO2↑+N2↑⑸2H2S+SO2=3S+2H2O ⑹3NO2+H2O=2HNO3+NO ⑺4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 ⑻Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑MnO2+4HCl（濃）△MnCl2+Cl2↑+2H2O ⑼3Cu+8HNO3 （稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 2.已知下列反應：①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑②2F2+2H2O=4HF+O2 ③Cl2+H2O=HCl+HclO ④2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑⑤CaO+H2O=Ca(OH)2 ⑥CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2 (1)其中水在反應中作氧化劑の反應是(填代號下同) . (2)其中水在反應中作還原劑の反應是 . (3)其中水在反應中既不作氧化劑也不作還原劑の反應是. 3.在K2Cr2O7+14HCl＝2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反應中，是氧化劑；是還原劑；元素被氧化；元素被還原；是氧化產物；是還原產物；電子轉移の總數是 . 3、氧化還原反應實質の表示方法 (1)雙線橋法 a、兩條線橋從反應物指向生成物，且對準同種元素 b、要標明"得"、"失"電子，且數目要相等。 c、箭頭不代表電子轉移の方向。 舉例： (2)電子轉移法即單線橋法 a、一條線橋表示不同元素原子得失電子の情況。 b、不需標明"得"、"失"電子，只標明電子轉移の數目。 c、箭頭表示電子轉移の方向。 d、單線橋箭頭從還原劑指向氧化劑。 舉例： 【鞏固】分別用雙線橋和單線橋表示下列氧化還原反應電子の轉移。 ⑴2Mg+O2点燃2MgO ⑵2KClO3MnO2 △ 2KCl+3O2 ⑶C+2CuO高温2Cu+CO2⑷Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 4、氧化還原反應與四種基本反應類型の關係 (1)置換反應都是氧化還原反應。 （2化合反應不都是氧化還原反應。有單質參加の化合反應是氧化還原反應。 （3分解反應不都是氧化還原反應，有單質生成の分解反應才是氧化還原反應。

氧化还原反应知识点总结材料

氧化还原反应 氧化还原反应与四大基本反应类型的关系 ①置换反应都是氧化还原反应； ②复分解反应都不是氧化还原反应； ③有单质生成的分解反应是氧化还原反 应； ④有单质参加的化合反应也是氧化还原反 应。 从数学集合角度考虑： 氧化还原反应的概念 1.基本概念 概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低 氧化产物通过发生氧化反应所 得的生成物 氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同 一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或 两种以上的产物。如反应 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既 为氧化产物，又为还原产物。 还原产物通过发生还原反应所得的生成物 氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓 H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物；如Na2O2、 H2O2等 还原剂失去电子的反应物常见还原剂：①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Z n、Fe等②一些非金属单质；如H2、C、Si等③较低态的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4 氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力 有关，与得失电子的数目无关。 还原性失去电子的能力

2.基本概念之间的关系： 氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物 还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物 [例1]金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为： aTiO2＋bCl2＋cC aTiCl4＋cCO ……反应① TiCl4＋2Mg Ti＋2MgCl2 ……反应② 关于反应①、②的分析不正确的是（） ①TiCl4在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化剂； ②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原； ③在反应①、②中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4； ④a＝1，b＝c＝2； ⑤每生成19.2gTi，反应①、②中共转移4.8mol e-。 A．①②④B．②③④C．③④D．②⑤ 标电子转移的方向和数目（双线桥法、单线桥法） ①单线桥法。从被氧化（失电子，化合价升高）的元素指向被还原（得电子，化合价降低）的元素，标明电子数目，不需注明得失。例： 2e- MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O ②双线桥法。得失电子分开注明，从反应物指向生成物（同种元素）注明得失及电子数。例： 得2e-—— MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 失2e-— — 两类特殊的化学反应 ①歧化反应，同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。例： 得5×e 3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O 失5e ②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。例： 得5e-

空气氧化反应的进展及工业应用

空气氧化反应的进展及工业应用 摘要：空气氧化反应是一种发展较早的氧化技术。该方法以空气中的氧气为氧化剂，氧化剂的选择使该技术具有经济成本低、绿色环保等优点，因此近年来得到众多研究者的重视，使该方法不断的得到优化，并已在化工合成、工业处理等领域有了广泛的应用。 关键词：空气氧化；工业应用； The progress and industrial applications of air oxidation reaction Abstract: The air oxidation reaction is an early developing oxidation technology. This method takes the oxygen in the air as the oxidant, the choice make this technique with the advantage of low economic cost and environmental protection, etc.. Thus in recent years, Many researchers pay their attention to this method, and this technique has an ceaseless optimization. So it has been widely used in the chemical synthesis and industrial processing fields. Keywords: air oxidation, industrial processing 空气氧化反应的氧化剂即氧气来源于空气，取之不尽，用之不竭，降低了氧化成本，因此该方法具有经济成本低、绿色环保等优点。随着科学的发展以及现代工业的科技要求，空气氧化法也在与时俱进并应用于不同的领域。 1 空气氧化反应分类 空气氧化反应是以空气中的氧气为氧化剂以达到氧化作用的氧化方法。空气氧化法可用于制备四氧化三铁（Fe3O4）[1]，也可以研究该方法对纳米碳管场发射性能的影响[2]。但空气氧化反应的氧化能力较弱，为了适应工业发展的需要，空气氧化反应已发展为多种氧化技术，现将其具体氧化方法介绍如下：空气催化氧化法[3]是在空气氧化法的基础上，使空气中的氧气在催化剂的作用下发挥氧化作用的方法。该方法现已用于菲醌[4]、苯酚以及硫酸铵的制备。 湿式空气氧化法（W AO）[5]是指在高温（150—350℃）和高压（0.5—20MPa）

氧化还原反应知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 一、概念 1、氧化反应：元素化合价升高的反应 还原反应：元素化合价降低的反应 氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应 2、氧化剂和还原剂(反应物) 氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性：还原剂具有的失电子的能力 3、氧化产物：氧化后的生成物 还原产物：还原后的生成物。 4、被氧化：还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原：氧化剂在反应时化合价降低的过程 5、氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 还原性：还原剂具有的失电子的能力 6、氧化还原反应的实质：电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移 口诀：失．电子，化合价升．高，被氧．化（氧化反应），还原剂； 得．电子，化合价降．低，被还．原（还原反应），氧化剂； 7、氧化还原反应中电子转移（或得失）的表示方法 （1）双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目． 化合价降低+ne－被还原 氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物 化合价升高－ne－被氧化

（2）单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中，箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失” 字样． 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。 氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强 还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强 由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。 1、根据金属活动性顺序来判断: 一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。 2、根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。 3、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示：

氧化还原反应知识点复习与练习

氧化还原反应知识点复习与练习 1、氧化还原反应 定义：有化合价变化的反应就叫做氧化还原反应。（判断的依据） 本质：有电子转移（得失或偏移） 2、氧化反应：化合价升高，失去电子的反应叫氧化反应。 还原反应：化合价降低，得到电子的反应叫还原反应。 3、氧化还原反应实质的表示方法 (1)电子得失法即双线桥法 a 、两条线桥从反应物指向生成物，且对准同种元素 b 、要标明"得"、"失"电子，且数目要相等。 c 、箭头不代表电子转移的方向。 (2)电子转移法即单线桥法 a 、一条线桥表示不同元素原子得失电子的情况。 b 、不需标明"得"、"失"电子，只标明电子转移的数目。 c 、箭头表示电子转移的方向。 d 、单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。 4、氧化剂、还原剂 性质 化合价 得失电子 发生的反应 对应产物 氧化剂 氧化性 降低 得电子 还原反应 还原产物 还原剂 还原性 升高 失电子 氧化反应 氧化产物 常见还原剂 常见氧化剂 (1)活泼金属单质，如K 、Na 、Mg 、Al 等 (1)活泼非金属单质，如：F 2、Cl 2、Br 2、I 2、O 2、O 3等 (2)非金属离子， (3)含低价态元素的化合物 (4)某些非金属单质 如S 2－、H 2S 、SO 23、I －、HI 、HCl 、NH 3、CO 、H 2、Si 、C 、Fe 2＋、Cu ＋、 (2)含较高价态元素的化合物如：HNO 3、H 2SO 4、KClO 3、KMnO 4、MnO 2、HClO 、NO 2等 (3) Fe 3+ 某些物质既可作氧化剂又可作还原剂，如：Na 2O 2、H 2O 2

5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 (1) 置换反应都是氧化还原反应。 （2）化合反应不都是氧化还原反应，有单质参加的化合反应是氧化还原反应。（3）分解反应不都是氧化还原反就，有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。（4）复分解反应都不是氧化还原反应。 6、氧化性还原性强弱的判断 （1）氧化性：氧化剂>氧化产物 （2）还原性：还原剂>还原产物 （3）金属单质的还原性看金属活动顺序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱 单质还原性强，其对应的离子的氧化性就弱。 金属离子的氧化性看金属活动顺序表倒过来的顺序。 例如下列几种阳离子氧化性由强到弱的顺序是：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Al3＋＞K＋(注：Fe3＋＞Cu2＋) 8、氧化还原方程式的配平 一般用"化合价升降法"或"电子得失法"配平。配平原则是"化合价升降总数相等"或"得失电子总数相等"。下面以硫与浓硝酸反应为例，说明配平的一般步骤：（1）标变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中价变元素的化合价。 (2)求总数：求得失电子数的最小公倍数，以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物四大物质前的系数。 （3）配系数：观察配平两边其他物质的系数，并进行检查，最后改"----"为"==="号。