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价键模型和d特性百分数（d%）的概念价键理论认为，过渡金属原子以杂化轨道相结合。杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道的线性组合，称之为spd或dsp杂化。杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数，用符号d%表示。它是价键理论用以关联金属催化活性和其他物性的一个特性参数。金属d%越大，相应的d能带中的电子填充越多，d空穴就越少。d%和d空穴是同角度反映金属电子结构的参量，且是相反的电子结构表征。它们分别与金属催化剂的化学吸附和催化活性有某种关联。就广为应用的金属加氢催化剂来说，d%在40~50%为宜。
钌有许多不同的化合价。不同价态的铑可以与多种物质形成络合物，因此铑催化剂的种类非常丰富。大多数钌催化剂具有良好的催化性能，常用于加氢、异构化、氧化和CH活化反应。
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。
通过分子内的Heck反应合成吲哚。DABCO作碱，在DMF中反应效果较好。Mori-Ban吲哚合成反应。含有烯丙胺结构的邻卤代苯胺发生分子的Heck反应制备吲哚的反应。Narasa-Heck环化反应。Murahashi偶联反应。Ullmann偶联反应。碘代芳烃在Cu ， Ni 或Pd 催化下进行自身偶联得到二芳基化合物的反应。Goldberg偶联反应。铜或铜盐催化下进行芳酰胺化的反应。此反应早由德国女化学家、Fritz Ullmann 的妻子 Irma Goldberg 发现。但此反应有一些缺点:反应温度一般是140℃，甚至更高；部分的反应需要一个摩尔或更多的铜参与反应；一般需要在高性而且毒性较大的溶剂中进行。近年来，利用合适的配体，把铜的使用量缩减到了催化量。该反应不需要使用昂贵的Pd金属，在经济性上是十分有优势的。
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