촉매 사이클
Catalytic cycle화학에서 촉매 주기는 촉매를 수반하는 다단계 반응 메커니즘이다.[1] 촉매 순환은 생화학, 유기물 화학, 생물 유기 화학, 물질 과학 등에서 촉매의 역할을 설명하는 주된 방법이다.
촉매들이 재생되기 때문에 촉매 순환은 보통 루프의 형태로 화학 반응의 시퀀스로 기록된다. 이러한 루프에서 초기 단계는 촉매에 의해 하나 이상의 반응제 결합을 수반하며, 마지막 단계는 제품의 방출과 촉매의 재생이다. 몬산토 과정, 와커 과정, 그리고 헥 반응에 관한 기사들은 촉매 순환을 보여준다.
촉매 사이클이 반드시 완전한 반응 메커니즘은 아니다. 예를 들어 중간체가 검출된 것일 수 있으나 실제 초등 반응이 어떤 메커니즘으로 발생하는지는 알 수 없다.
전촉매개체
전방 촉매들은 촉매가 아니라 촉매를 일으키는 전구체들이다. 전방 촉매들은 원자로에서 실제 촉매 종으로 변환된다. 촉매 대 사전 촉매의 식별은 촉매 연구에서 중요한 주제다.
촉매를 촉매로 변환하는 것을 흔히 촉매 활성화라고 한다. 많은 금속 할로겐화물은 알켄 중합에 대한 전방 촉매제로서 카민스키 촉매와 지글러-나타 촉매제를 참조한다. 전방 촉매(예: 티타늄 트리클로라이드)는 촉매 활성제 역할을 하는 오르가노아미노늄 화합물에 의해 활성화된다.[2] 금속 산화물은 종종 촉매로 분류되지만, 사실 거의 항상 선행 촉매다. 응용 프로그램으로는 올레핀 메타텍스, 수소화 등이 있다. 금속 산화물은 촉매 사이클로 들어가기 위해 일부 활성 시약, 보통 환원제를 필요로 한다.
종종 촉매 사이클은 전방 촉매의 촉매로의 변환을 보여준다.
희생촉매
흔히 소위 희생 촉매는 각 사이클에서 진정한 촉매를 재생하기 위한 목적으로 반응 시스템의 일부이기도 하다. 이름에서 알 수 있듯이 희생 촉매는 재생되지 않고 불가역적으로 소비되므로 전혀 촉매가 아니다. 이 희생 화합물은 주 반응제에 비해 스토오치메트릭 양으로 첨가되었을 때 스토오치메트릭스라고도 한다. 보통 진정한 촉매는 비싸고 복잡한 분자로 가능한 한 적은 양으로 첨가된다. 반면에 기압계 촉매는 싸고 풍부해야 한다.[citation needed] "희생 촉매"는 예를 들어 환원제로서 촉매 사이클에서 실제 역할로 더 정확하게 언급된다.
참조
- ^ 촉매 반응의 동역학 2005 M. 앨버트 배니스
- ^ Manfred Bochmann (2010). "The Chemistry of Catalyst Activation: The Case of Group 4 Polymerization Catalysts". Organometallics. 29: 4711–4740. doi:10.1021/om1004447.
