Координационные и металлоорганические соединения на поверхности
Согласно современным представлениям на поверхности металлов образуются комплексы и металлоорганические соединения, аналогичные соединениям в растворах. Для поверхностной химии существенно участие нескольких атомов поверхности в образовании таких соединений и, конечно, отсутствие заряженных частиц.
Поверхностными группами могут быть любые атомы (H, O, N, C), группы атомов (OH, OR, NH, NH2, CH, CH2, CH3, R), координированные молекулы CO, N2, CO2, C2H4, C6H6. Например, при адсорбции СО на поверхности металла обнаружены следующие структуры:
Молекула С2Н4 на поверхности металла образует p-комплексы с одним центром и ди-s-связанные этиленовые мостики M–CH2CH2–M, т.е. по существу, металлоциклы
.
На поверхности Rh, например, при адсорбции этилена, происходят следующие процессы превращения этилена по мере повышения температуры:
Реакции поверхностных интермедиатов включают стадии окислительного присоединения, восстановительного элиминирования, внедрения, a- и b-элиминирования, гидрогенолиза M-C и С-С связей и др. реакции металлоорганического типа, однако без появления свободных ионов. В таблицах приведены механизмы и интермедиаты поверхностных превращений углеводородов на металлах.
Таблица 3.1. Каталитические реакции, включающие разрыв С-С связи.
|
Процесс |
Предполагаемый механизм |
|
Гидрогенолиз |
|
|
Гидрогенолиз |
|
|
Гидрокрекинг |
|
|
Деметилирование |
|
|
Изомеризация алканов |
|
|
Изомеризация/ дегидроциклизация алканов |
|
Обозначения: 
– алкил, металлацикл;
– карбен, аллил;
– карбин, винил.
Таблица 3.2. Каталитические реакции, включающие образование С-С связи.
|
Процесс |
Предполагаемый механизм |
|
Дегидроциклизация |
|
|
Дегидроциклизация |
|
|
Синтез Фишера-Тропша |
|
|
Полимеризация олефинов |
|
|
Полимеризация ацетилена |
|
Обозначения: см. табл. 3.1.
Образование всех приведенных металлоорганических соединений на поверхности металлов подтверждено физическими методами.
Смотрите также
Химия в сельском хозяйстве и её направления
Химизация — это одно из направлений научно-технического прогресса,
основанное на широком применении химических веществ, процессов и методов в
различных отраслях, например в сельском хозяй ...
Экспериментальные данные и закономерности спектров соединения хромофоров
Рассмотрим теперь, как
влияет присутствие в молекуле различных хромофоров и окружающей среды
(растворителя) на спектр соединения.
Как известно, во многих
случаях в электронных спектрах к ...
Гетероциклические соединения
К гетероциклическим
относятся соединения, содержащие циклы, в которых один или два (несколько)
атомов являются элементами, отличными от углерода. Гетероциклические системы
многообразны. Эле ...