КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
ОСНОВЫ ЭНЗИМОЛОГИИ.
АСЕЕВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ
70
Лекция 16. Механизмы катализа.
Основаны на принципах катализах и соблюдает все химические законы.
Наличие в
среде доноров и акцепторов позволяет воздействовать на субстрат.
Кислотно-основный катализ
Ускорение химических реакций в присутствии кислот или оснований – соответственно
кислотных или основных катализаторов. Различают:
•
Гомогенный (катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе)
•
Гетерогенный (катализатор образует самостоятельную фазу, отделённую границей раз-
дела от фазы реагирующего вещества).
Ускорение химических реакций в присутствии кислотно-основных катализаторов свя-
зывают с промежуточным взаимодействием кислоты или основания (в случае гетеро-
генных катализаторов – находящихся на поверхности катализаторов центров кислотной
или основной силы) с реагентами, в результате которого
реализуется новый реакцион-
ный путь, характеризующийся,
как правило, большим количеством стадий, но мень-
шей энергией активации.
Так, в
гомогенном кислотном катализе в присутствии протонных
кислот одностадий-
ная реакция B → C становится трёхстадийной:
𝐵𝐵
+
𝐻𝐻
+
→ 𝐵𝐵𝐻𝐻
+
→ 𝐶𝐶𝐻𝐻
+
→ 𝐶𝐶
+
𝐻𝐻
+
На первой стадии происходит перенос протона от катализатора к реагирующему веще-
ству, образующаяся при этом протонированная форма 𝐵𝐵𝐻𝐻
+
обладает более высокой ре-
акционной способностью, чем реагент B. На заключительной стадии происходит отще-
пление протона от продукта реакции и регенерация катализатора. В случае апротонных
кислот (кислот Льюиса) взаимодействие осуществляется путём присоединения
свобод-
ной пары электронов реагирующего вещества к акцепторному центру катализатора. По-
добный механизм характерен и для катализа основаниями.
В
гетерогенном катализе образование ионных промежуточных структур энергетически
невыгодно и более предпочтительными считаются синхронные механизмы, в
которых
протонирование и отрыв протона происходят одновременно на бифункциональных
(кислотно-оснoвных) центрах катализатора.
Наиболее широкое практическое применение получил
Do'stlaringiz bilan baham: