Vad är en homogen katalysator?

I kemi är en katalysator ett ämne som tillsätts för att påskynda en reaktionshastighet utan att konsumeras i processen.Katalysatorn tillsätts ofta i en liten mängd jämfört med reaktanterna och kan återanvändas i följd i framtida partier.En homogen katalysator är en som är en del av samma fas som reaktanter och mdash;vare sig fast, vätska eller gas mdash;under reaktion.Ofta är komponenterna av olika faser i det rena tillståndet men löses i ett gemensamt lösningsmedel.Enligt denna definition är till och med en gas som reagerar med en vätska i närvaro av en vanligt fast katalysator homogen om de tre alla upplöstes vid den tiden.

De flesta industrikatalys använder heterogena katalysatorer.I heterogen katalys finns det två eller flera faser för reaktionen, och det innebär ofta en vätskekomponent utsatt för en fast katalytisk komponent fäst vid ett bärarsubstrat för bekvämlighet och för att förhindra förlust.Detta kan bero på att katalysatorn är kostsam, inklusive en ädelmetallkomponent.För att öka effektiviteten kan ytan maximeras med katalysatorn mycket slutligen uppdelad.Ett exempel är den katalytiska omvandlaren som finns i de flesta bilar.

Användningen av en homogen katalysator i komplex kemi är av särskilt intresse, delvis på grund av nya användningar av organometalliska komplex.Tidiga tillämpningar av organomagnesium och organolitiumföreningar var till stor del som reaktionsingredienser, snarare än som katalysatorer.Sådana föreningar var instabila;Deras användning krävde att lösa dem i farliga lösningsmedel såsom eter eller tetrahydrofuran (THF).Genom att kombinera dessa med andra vätskreaktanter placerade dessa reaktioner per definition i den homogena kategorin.

Idag finns det mycket mer organometalliska föreningar kända.Vissa av dem kan placeras i kategorin av en homogen katalysator.De är ofta mer stabila och lättare att hantera.Denna typ av förening ger en bredare användningsområde och används ofta som en homogen katalysator snarare än som en reaktant.

Några av de nya reagensen är användbara vid polymerisationsreaktioner.Andra är väl lämpade för farmaceutisk tillverkning på grund av deras förmåga att förmedla chiralitet.Detta hänvisar till förmågan att kontrollera strukturell design så nära att polariserat ljus roterar endast ett sätt.

En mest anmärkningsvärd tillämpning är försöket att efterlikna växtvärlden med hjälp av konstgjord fotosyntes.Detta ska inte förväxlas en annan användning av termen: uppdelning av vatten i väte för produktion av bränsle.Snarare hänvisar konstgjord fotosyntes i detta fall till omvandling av koldioxid och vatten till kolhydrater och syre.Under några år har organometalliska katalysatorer studerats med konstgjord fotosyntes i åtanke.