МЕЖФАЗНЫЙ КАТАЛИЗ, ускорение
р-ций в гетерофазных системах при добавлении т. наз. катализаторов фазового
переноса (межфазных катализаторов). Используется обычно в системах жидкость
- жидкость (обычно водный р-р - орг. р-р) и твердая фаза - жидкость (как правило,
орг. р-р), реже в системах газ-твердая фаза и газ -жидкость. В качестве межфазных
катализаторов (К.) гл. обр. используют четвертичные аммониевые и фосфониевые
или др. ониевые соли, напр. тетрабутиламмонийбромид, бензилтри-этиламмонийхлорид,
трибутилгексадецилфосфонийбромид, а также алифатич. полиэфиры-полиэтиленгликоль,
краун-эфиры, криптанды, напр. 18-краун-6-эфир, 1,10-диаза-4,7,13, 16,21,24-гексаоксабицикло[8.8.8]гексакозан
([2.2.2]криптанд). К. могут быть иммобилизованы на неорг. носителях (Аl2О3,
SiO2, металлы и др.) или связаны с полимером ("трифазный катализ").
Механизм действия К. зависит
от того, в какой фазе протекает р-ция с субстратом и образование продукта. Так,
при нуклеоф. замещении неорг. анионом последний переносится К. из водной или
твердой фазы в органическую, где реагирует с субстратом, напр.:
Анион, переведенный К.
в орг. фазу, мало сольватирован ("голый" анион), что резко повышает
его реакц. способность.
Образование орг. анионов
протекает, как правило, на пов-сти раздела фаз, а их р-ции с субстратом-на пов-сти
раздела фаз или в орг. фазе. Напр., генерирование и р-ции дигалогенкарбена протекают
по схеме:
В р-циях окисления действие
К. связано с переносом окислителя в орг. фазу, напр. в присут. 18-краун-6-эфира
анион МnО4
переходит в бензол с образованием т. наз. пурпурного бензола.
В ряде случаев К. повышают
р-римость субстрата в водной фазе (эффект всаливания). Так, при проведении бензоиновой
конденсации в системе бензальдегид-водный р-р KCN в присут. четвертичных аммониевых
солей бензальдегид переходит в водную фазу, где и происходит образование бензоина:
Метод М. к. позволяет:
повысить скорость, регио- и сте-реоселективность нуклеоф. и радикал-анионных
р-ций; повысить выход и чистоту конечных продуктов; снизить т-ру р-ции; отказаться
от применения безводных р-рителей, а также пожароопасных и чувствительных к
влаге металлов, их гидридов, металлоорг. соед. и др.; проводить частичный асимметрич.
синтез при использовании оптически активных К. Широко используется в тонком
орг. синтезе, применяется в пром-сти для алкилирования кетонов.
Лит.: Яновская Л.
А., Юфит С. С., Органический синтез в двухфазных системах, М., 1982; Юфит С.
С., Механизм межфазного катализа, М., 1984; "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева",
1986, т. 31, №2, с. 122-219; Демлов Э., Демлов 3., Межфазный катализ, пер. с
англ., М., 1987.
Л. А. Яновская.