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借用络合物化学中键合处理的配位场概念。在孤立的金属原子中,5个d轨道能级简并,引入面心立方的正八面体对称配位场后,简并能级发生分裂,分成t2g轨道和eg轨道。前者包括dxy、dxz和dyz,后者包括和。d能带以类似的形式在配位场中分裂成t2g能带和eg能带。eg能带高,t2g能带低。因为它们具有空间指向性,所以表面金属原子的成键具有明显的定域性。这些轨道以不同的角度与表面相交,这种差别会影响到轨道健合的有效性。用这种模型,原则上可以解释金属表面的化学吸附。不仅如此,它还能解释不同晶面之间化学活性的差别;不同金属间的模式差别和合金效应。如吸附热随覆盖度增加而下降,满意的解释是吸附位的非均一性,这与定域键合模型的观点一致。Fe催化剂的不同晶面对NH3合成的活性不同,如以[110]晶面的活性为1,则[100]晶面的活性为它的21倍;而[111]晶面的活性更高,为它的440倍。这已为实验所实。
造成催化反应结构非敏感性的原因可归纳为三种情况:在负载Pt催化剂上,H2-O2反应的结构非敏感性是由于氧过剩,致使Pt表面几乎为氧吸附单层所覆盖,将原来的Pt表面的细微结构掩盖了,造成结构非敏感。这种原因称之为表面再构(Surfaceconstruction)。另一种结构非敏感反应与正常情况相悖,活性组分晶粒分散度低的(扁平的面)较之高的(顶与棱)更活泼。例如二叔丁基乙炔在Pt上的加氢就是如此。因为催化中间物的形成,金属原子是从它们的正常部位提取的,故是结构非敏感的。这种原因称之为提取式化学吸附(Entra- ctive Chemisorption)。第三种结构非敏感性的原因是活性部位不是位于表面上的金属原子,而是金属原子与基质相互作用形成的金属烷基物种。环己烯在Pt和Pd上的加氢,就是由于这种原因造成的结构敏感反应。
经典的 sp2 杂化C−H 活化:经典的 sp2 杂化C−H 活化:C-H活化反应(汇总类)。Sanford反应。在钯催化下通过导向基团(如吡啶和嘧啶)进行C-H位乙酰氧基化得反应。常见钯催化剂的制备。在有机合成中常见的钯催化偶联反应有:Suzuki-Miyaura偶联, Stille偶联, Negishi偶联, Kumada偶联, Hiyama偶联, Sonogashira偶联, Heck反应, Buchwald-Hartwig反应等等。因此常见的钯催化剂应用广泛,虽然这些催化剂都已商业化,但对于大规模生产的反应,可以自己制备降低成本。
在工业生产中,通常采用沉淀法制备负载型钌催化剂,然后用钌催化剂催化苯选择性加氢生产环己烯。同样,环己胺和二环己胺是重要的有机化工原料和精细化工中间体,都是通过钌催化剂对苯胺进行选择性加氢得到的。此外,金属钌与TolBINAP配体形成的配合物可催化苯乙酮加氢生成手性1-苯基乙醇。