Hvad er en homogen katalysator?

I kemi er en katalysator et stof, der tilsættes for at fremskynde hastigheden for en reaktion uden at de indtages i processen.Katalysatoren tilsættes ofte i en lille mængde sammenlignet med reaktanterne og kan genbruges sekventielt i fremtidige batches.En homogen katalysator er en, der er en del af den samme fase som reaktanterne mdash;hvad enten det er fast, flydende eller gas mdash;Under reaktion.Ofte er komponenterne af forskellige faser i den rene tilstand, men opløses i et fælles opløsningsmiddel.Under denne definition er selv en gas, der reagerer med en væske i nærvær af en normalt fast katalysator, homogen, hvis de tre alle opløses på det tidspunkt.

De fleste industrielle katalyse anvender heterogene katalysatorer.I heterogen katalyse er der to eller flere faser til reaktionen, og det involverer ofte en flydende eller gaskomponent, der er udsat for en fast katalytisk komponent, der er fastgjort til et bæresubstrat for nemheds skyld og for at forhindre tab.Dette kan skyldes, at katalysatoren er kostbar, inklusive en ædelmetalkomponent.For at øge effektiviteten kan overfladearealet maksimeres, hvor katalysatoren er meget endelig opdelt.Et eksempel er den katalytiske konverter, der findes i de fleste biler.

Anvendelse af en homogen katalysator i kompleks kemi er af særlig interesse, delvis på grund af nye anvendelser af organometalliske komplekser.Tidlige anvendelser af organomagnesium- og organolithiumforbindelser var stort set som reaktionsingredienser snarere end som katalysatorer.Sådanne forbindelser var ustabile;Deres anvendelse krævede at opløse dem i farlige opløsningsmidler, såsom ether eller tetrahydrofuran (THF).Ved at kombinere disse med andre flydende reaktanter placerede de reaktioner pr. Definition i den homogene kategori.

I dag er der langt flere organometalliske forbindelser kendt.Nogle af dem kan placeres i kategorien af en homogen katalysator.De er ofte mere stabile og lettere at håndtere.Denne type forbindelse giver et bredere anvendelsesområde af anvendelser og bruges ofte som en homogen katalysator snarere end som reaktant.

Nogle af de nye reagenser er nyttige i polymerisationsreaktioner.Andre er velegnet til farmaceutisk fremstilling på grund af deres evne til at formidle chiralitet.Dette henviser til evnen til at kontrollere strukturelt design så tæt, at polariseret lys kun roterer en måde.

En mest bemærkelsesværdig anvendelse er forsøget på at efterligne planteverdenen ved hjælp af kunstig fotosyntese.Dette skal ikke forveksles en anden anvendelse af udtrykket: opdeling af vand til brint til produktion af brændstof.Snarere henviser kunstig fotosyntese i dette tilfælde til omdannelse af kuldioxid og vand til kulhydrater og ilt.I nogle år er organometalliske katalysatorer blevet undersøgt med kunstig fotosyntese i tankerne.