Гомогенный катализ
Гомогенный катализ.
В гомогенном катализе катализаторы образуют единую фазу с реагирующими веществами. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания, ионы переходных металлов, ферменты.
Как правило гомогенный катализ протекает по общей схеме
А+В = АВ (без катализатора)
А+Кт = АКт
(1 стадия – образование активного комплекса с катализатором Кт)
АКт+ В = АВ + Кт
По этой схеме протекает кислотно-основной катализ, в котором каталитически активными частицами являются ионы водорода и гидроксил-ионы.
Например: СН3 – СН(ОН) – СН3 = СН3 – СН=СН2 + Н2О
Рекомендуемые материалы
В отсутствие катализаторов эта реакция протекает лишь при высоких температурах с очнеь низкой скоростью, т.к. энергия разрыва связей С–О составляет 380 кДж/моль.
В присутствие кислот скорость реакции значительно увеличивается. При этом на первой стадии образуется каталитически активная частица –ион водорода:
Н2SO4 = HSO4– + H+
Вам также может быть полезна лекция "8. Частотные характеристики дискретных систем".
На второй стадии протон присоединяется к молекуле спирта в соотвествии с принципом электростатического взаимодействия.
Протонируется кислород гидроксильной группы, атом кислорода заряжается положительно и оттягивает на себя электроны С–О-связи. В результате отщепляется молекула воды и образуется карбкатион.
Карбкатион нейтрализуется, отщепляя протон и образуя кратную С=С-связь:
Ион водорода уходит в виде иона гидроксония, который затем разлагается на протон и воду. Таким образом, катализатор регенерировался.