Hva er en homogen katalysator?

I kjemi er en katalysator et stoff som tilsettes for å hastigheten for en reaksjon uten å bli konsumert i prosessen.Katalysatoren tilsettes ofte i en liten mengde sammenlignet med reaktantene og kan gjenbrukes sekvensielt i fremtidige partier.En homogen katalysator er en som er en del av samme fase som reaktantene og mdash;enten det er fast, væske eller gass og mdash;under reaksjon.Ofte er komponentene i forskjellige faser i ren tilstand, men blir oppløst i et vanlig løsningsmiddel.Under denne definisjonen er til og med en gass som reagerer med en væske i nærvær av en vanlig fast katalysator homogen hvis de tre alle er oppløst på det tidspunktet.

Mest industriell katalyse benytter heterogene katalysatorer.I heterogen katalyse er det to eller flere faser til reaksjonen, og det innebærer ofte en væske- eller gasskomponent utsatt for en fast katalytisk komponent festet til et bærersubstrat for enkelhets skyld og for å forhindre tap.Dette kan være fordi katalysatoren er kostbar, inkludert en edelt metallkomponent.For å øke effektiviteten, kan overflaten maksimeres med at katalysatoren blir veldig endelig delt.Et eksempel er den katalytiske omformeren som finnes i de fleste biler.

Bruk av en homogen katalysator i kompleks kjemi er av spesiell interesse, delvis på grunn av nye bruk av organometalliske komplekser.Tidlige anvendelser av organomagnesium- og organolitiumforbindelser var i stor grad som reaksjonsingredienser, snarere enn som katalysatorer.Slike forbindelser var ustabile;Bruken deres krevde å oppløse dem i farlige løsningsmidler som eter eller tetrahydrofuran (THF).Å kombinere disse med andre flytende reaktanter plasserte disse reaksjonene per definisjon i den homogene kategorien.

I dag er det langt mer organometalliske forbindelser kjent.Noen av dem kan plasseres i kategorien en homogen katalysator.De er ofte mer stabile og lettere å håndtere.Denne typen forbindelser gir et bredere omfang av bruksområder og brukes ofte som en homogen katalysator, snarere enn som en reaktant.

Noen av de nye reagensene er nyttige i polymerisasjonsreaksjoner.Andre er godt egnet for farmasøytisk produksjon på grunn av deres evne til å formidle chiralitet.Dette refererer til evnen til å kontrollere strukturell design så tett at polarisert lys bare roterer en vei.

En mest bemerkelsesverdig anvendelse er forsøket på å etterligne planteverdenen ved hjelp av kunstig fotosyntese.Dette skal ikke forveksles en annen bruk av begrepet: splitting av vann i hydrogen for produksjon av drivstoff.Snarere refererer kunstig fotosyntese i dette tilfellet til konvertering av karbondioksid og vann til karbohydrater og oksygen.I noen år har organometalliske katalysatorer blitt studert med kunstig fotosyntese i tankene.