固体酸

固体酸は反応媒体に溶けない酸である。不均一触媒としてよく使われる。固体酸の多くはゼオライトである。^[1]固体酸の強度を定量化するためにさまざまな技術が使われている。^[2]

例

無機固体酸の例には、シリカアルミネート（ゼオライト、アルミナ、シリカアルミノリン酸）、硫酸化ジルコニアなどがあります。チタニア、ジルコニア、ニオビアなど、多くの遷移金属酸化物は酸性です。^{[3]このような酸は}クラッキングに使用されます。^[1]ポリスチレンスルホン酸、固体リン酸、ニオブ酸、ヘテロポリオキソメタレートなど、多くの固体ブレンステッド酸も工業的に使用されています。^[4]

アプリケーション

固体酸は、石油精製における大規模な接触分解から様々なファインケミカルの合成まで、多くの工業化学プロセスの触媒として使用されています。 ^[5]

大規模な応用例の1つはアルキル化であり、例えばベンゼンとエチレンを結合させてエチルベンゼンを生成する。別の応用例はシクロヘキサノンオキシムをカプロラクタムに転位させることである。^[6]^[7]^[8] 多くのアルキルアミンは固体酸触媒によるアルコールのアミノ化によって製造される。

アシル化は固体酸によっても触媒される。^[9] <ref> Sartori, Giovanni; Maggi, Raimondo (2011). 「フリーデルクラフツアシル化反応における固体触媒の使用に関するアップデート 1」。Chemical Reviews . 111 (5): PR181–PR214. doi :10.1021/cr100375z. PMID 21488695.</ref

固体酸は燃料電池の電解質として使用することができます。^[3]

参考文献

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^ ローパー、マイケル; ゲーラー、オイゲン; ナーベシューバー、トーマス; シーゲル、ヴォルフガング (2000 年 6 月 15 日)、「アシル化とアルキル化」、ウルマン工業化学百科事典、ジョンワイリーアンドサンズ、株式会社、doi :10.1002/14356007.a01_185、ISBN 978-3-527-30673-2、 2022年1月18日取得
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[Kresge-1] Kresge, Charles T.; Dhingra, Sandeep S. (2004). 「分子ふるい」.カーク・オスマー化学技術百科事典. doi :10.1002/0471238961.1315120511210812.a01.pub2. ISBN 978-0-471-48494-3。

[2] Zheng, Anmin; Liu, Shang-Bin; Deng, Feng (2017). 「固体および液体触媒の信頼性が高く実用的な酸性度スケールとしてのリンプローブの^{31 P NMR化学シフト」。}化学レビュー。117 (19): 12475–12531。doi :10.1021/ acs.chemrev.7b00289。PMID 28952317 。

[:1-3] Boysen, Dane A.; Uda, Tetsuya; Chisholm, Calum RI; Haile, Sossina M. (2004-01-02). 「湿度安定化による高性能固体酸燃料電池」(PDF) . Science . 303 (5654): 68–70. Bibcode :2004Sci...303...68B. doi :10.1126/science.1090920. ISSN 0036-8075. PMID 14631049. S2CID 10829089.

[4] Busca, Guido (2007-11-01). 「工業用炭化水素化学における酸触媒」.化学レビュー. 107 (11): 5366–5410. doi :10.1021/cr068042e. ISSN 0009-2665. PMID 17973436.

[:0-5] 「固体酸触媒：基礎から応用まで」CRC Press 。 2016年9月15日閲覧。

[6] ローパー、マイケル; ゲーラー、オイゲン; ナーベシューバー、トーマス; シーゲル、ヴォルフガング (2000 年 6 月 15 日)、「アシル化とアルキル化」、ウルマン工業化学百科事典、ジョンワイリーアンドサンズ、株式会社、doi :10.1002/14356007.a01_185、ISBN 978-3-527-30673-2、 2022年1月18日取得

[7] Corma, A. (1995). 「無機固体酸と酸触媒炭化水素反応におけるその使用」.化学レビュー. 95 (3): 559–614. doi :10.1021/cr00035a006.

[8] Busca, Guido (2007). 「工業用炭化水素化学における酸触媒」.化学レビュー. 107 (11): 5366–5410. doi :10.1021/cr068042e. PMID 17973436.

[9] Sartori, Giovanni; Maggi, Raimondo (2006). 「フリーデルクラフツアシル化反応における固体触媒の使用」.化学レビュー. 106 (3): 1077–1104. doi :10.1021/cr040695c. PMID 16522017.