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  钌锌催化剂是一种金属催化剂,主要用于催化有机反应,如氧化、还原反应等。它可以加速反应的速度,减少反应的温度,改变反应的方向,提高反应的活化能,增加反应的收率,降低反应的热稳定性等。钌锌催化剂可以用于各种有机反应,如氧化、还原、聚合、脱氢、消旋等,以及溶剂脱除反应和环境保护反应。

  Wacker氧化反应。氯化钯和氯化铜催化下烯烃氧化得到酮的反应,少数情况下可以氧化为醛。Fukuyama偶联反应。有机锌化合物和硫代酸酯在钯催化剂下偶联得到酮的反应。此反应是Tohru Fukuyama在1998年发现【Tetrahedron Letters. 39 (20): 3189–3192】,是发现的经典钯催化偶联反应。此反应化学选择性高,反应条件温和,所用试剂低毒。由于有机锌试剂反应活性较低,所以此反应有很好的官能团耐受度,酮,酯,硫醚,芳基溴,芳基氯和醛等此反应条件下都可以稳定存在。

  氧在催化剂表面上的吸附其复杂,有分子形式吸附的缔合吸附和解离吸附,且氧原子可以进入金属晶格内部,生成表面氧化物。一般在氧化物上主要存在的氧物种有:分子氧O2、分子吸附氧O2-、原子吸附氧O-、表面晶格氧O2-以及体相晶格氧O2-。相互转化关系:分子氧O2分子吸附氧O2-原子吸附氧O-表面晶格氧O2-O2(g) O2(s) O2-(s) O22-(s) 2O-(s) 2 O2-(s)

  若反应溶剂只有液氨,则氰基和吡啶环均能发生还原氢化反应。除了用于还原反应外,钌金属催化剂还能在氧气的支持下实现底物的氧化官能团转移反应,如Ru/Al2O3作为多相催化剂实现胺类化合物到腈或亚胺的有氧氧化转换。Ru(OH)x/Al2O3 作为多相催化剂也能实现萘酚化合物的水相氧化偶联反应,得到在天然产物以及配位化学中重要的双芳基化合物。钌是铂族金属中的一种,在地壳中蕴藏量少(十亿分之一),是稀有的贵重金属。我国钌资源稀缺,几乎依赖于(占总需求量的99%),因此,对含钌及钌系化合物进行钌的回收再利用是很有必要的。钌及钌系化合物具有稳定的化学性质,耐腐蚀性很强,常温下采用盐酸、硫酸、硝酸以及王水均无法进行溶解,而负载型钌系催化剂中的钌紧密附着在载体表面或空穴,回收困难。在钌的回收再利用工艺中,目前采用的主要方法为碱熔法,通用的方法是把含钌废料放入碱性熔融盐的过氧化物中进行高温碱熔(温度为750摄氏度左右),然后氧化蒸馏以酸性或者碱性溶液进行捕集,还原成可溶性的钌或钌系化合物。在整个回收工艺中需要高温熔融(在750摄氏度左右,当碱熔温度较低时则熔融时间长达600min),能耗高。并且为了提高钌回收率,需要在高温条件下进行长时间熔融或进行多次回收,消耗了大量能源和碱性熔剂,不利于负载型钌系催化剂废料中钌的回收利用。

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