Морфологические функции катализаторов

Все это, конечно, сильно упрощенные схемы. В общем случае процессы каталитической полимеризации значительно сложнее. Так, уже при полимеризации таких чуть более сложных молекул, как окись пропилена или дивинил, появляется проблема обеспечения катализатором определенного пространственного строения при сополимеризации — проблема задания определенного чередования разных мономеров и т. д. Кроме того, возможны вариации химического строения полимерных молекул от сплошь линейных до сильно разветвленных и образование пространственных макроструктур более высокого,порядка. Это различные варианты очень важных морфологических функций катализаторов, которые мы позже разберем подробнее. При каталитической полимеризации встречается также ряд [c.26]

Морфологические функции катализаторов [c.32]

О механизме действия и подборе морфологических катализаторов. Ограничимся несколькими замечаниями по этому наименее изученному п наиболее трудному вопросу подбора. В обычном катализе механизм осуществления катализатором морфологических функций изучен меньше других и преимущественно применительно к проблеме асимметрического синтеза. В биокатализе эти вопросы исследовались глубже, в связи с важностью для биологии проблемы точного воспроизведения индивидуальных белков при внутриклеточном синтезе и размножении. [c.33]

Мы привели здесь примеры небольшой части многочисленных морфологических эффектов, встречающихся при полимеризации, и почти не касались вторичных сетчатых, спиральных и прочих струк 1 ур, характер которых также в определенной степени определяется катализаторами. Заканчивая параграф, посвященный морфологическим функциям, вернемся к вопросу о роли конформационных преобразований в катализе. [c.47]

Простейший пример механизма сопряжения — совместная работа двух катализаторов (например, с помощью прямого взаимодействия промежуточных продуктов частных реакций различного типа, адсорбированных на соприкасающихся кристаллах (зернах) контактов разных функций, через перемещение адсорбированных промежуточных продуктов с контакта на контакт посредством поверхностной диффузии, а также через газовую фазу с десорбцией с одного контакта и адсорбцией на другом). Преимущественное использование смешанных катализаторов перед простыми и необходимость применения носителей и модификаторов вызваны необходимостью обеспечить скрытое сопряжение, требуемое для получения определенного продукта. Для эффективного сопряжения, как правило, требуются сложные каталитические системы. До сих пор их находят в основном эмпирически. Сознательный подбор и конструирование таких систем — одна из насущных задач теории катализа. Его частный и особенно важный вид — морфологический катализ — состоит в обеспечении определенного строения продуктов реакции. [c.306]

Вторая характерная особенность биокатализа — это большое место, занимаемое в нем морфологической селективностью. В живом организме каждый отдельный биокатализатор обеспечивает, как правило, одну строго определенную реакцию, которая присходит только с молекулами строго определенного химического и пространственного строзния. Столь же определенное строение имеют и продукты реакции. Благодаря этому большая часть ферментативных реакций структурно и пространственно строго избирательна. На искусственно выделенных ферментах вне организма эта избирательность уменьшается. Нередко одни и те же выделенные ферменты можно применять для проведения нескольких различных технологических реакций. Следовательно, не всегда высокая селективность обусловливается одним лишь ферментом, ее может повышать и изменять наличие в живых клетках дополнительных веществ и дополнительных структур. Морфологическая избирательность действия катализаторов и морфологическая направленность каталитических реакций настолько существенны, что их целесообразно рассматривать как особые морфологические функции катализаторов и процессов. В пользу этого говорит также существование некоторых специфических механизмов управления строением — в частности различных матричных эффектов и механизмов. [c.32]

Следует различать морфологическую специфичность и морфологические функции катализаторов по отношению к исходным веществам и к продуктам реакции. В первом случае катализатор из смеси веществ близкого состава, но разного строения заставляет реагировать только определенные формы. Так, в биокатализе часто (а в обычном катализе редко) определенные катализаторы в рацемической смеси оптических изомеров вызывают превращение только одного из двух оптических изомеров. Если при этом взаимное превращение изомеров происходит достаточно медленно, то расходуется преимущественно или исключительно один изомер, а в остатке остается почти или вовсе нетронутый второй изомер. Как показывает опыт, такую асимметрическую селективность обычно проявляют только катализаторы, сами обладающие оптической активностью. В гомогенном катализе это установить легче, чем в гетерогенном, так как в последнем встречаются системы, в которых твердое тело, как целое, вращает плоскость поляризации света, а поверхностные атомы этим свойством не обладают или, наоборот, при отсутствии оптической активности у катализатора в целом отдельные активные центры его поверхности или поверхностные слои в целом могут ее проявлять. Большой материал по асимметрическому гетерогенному катализу рассмотрен в монографиях Клабуновского [41, 42]. Встречаются очень различные степени асимметрической селективности. Так, например, незначительные эффекты наблюдались при гидрировании соединений фуранового ряда с образованием спиранов на никеле, нанесенном на левовращающий кварц. В то же время при жидкофазном гидрировании на Р(1 на кварце (—)-ментилового эфира а-фенилкоричной кислоты преимущественно образуется соответствующий эфир Ь- —)-а-фе-нилгидрокоричной кислоты с 70%-ным выходом. [c.32]

Третья важнейшая функция белков — структурная. Клетка не может быть уподоблена сосуду, в котором попросту перемешаны в растворе все метаболиты п ферменты, — она разделена на множество органелл, защищенных белковьши, часто лппопротеиновьши, мембранами, наделенными ферментативной активностью, препятствующими свободному проникновению растворенных веществ. Внешняя оболочка клетки также является липопротеидной мембраной с весьма селективной проницаемостью. Большинство ферментов в клетке находится внутри тех или иных органелл. Поэтому и все биохимические процессы локализованы в определенных местах. Продолговатые, довольно крупные тела (длиной около 0,5 х) — митохондрии содержат в себе ферменты окисления и окислительного фосфорилирования, т. е. катализаторы реакций, в которых запасается энергия, потребляемая клеткой. Маленькие круглые образования (диаметром 150— 200 х ) — микросомы пли рибосомы содержат в себе ферменты, необходимые для синтеза белков. В ннх главным образом локализованы процессы синтеза белка. Задача, выполняемая структурными белками клетки, с одной стороны, чисто архитектурная белки служат материалом, из кото рого строится то или иное морфологическое образование. С другой стороны, они регулируют прохождение различных веществ внутрь органелл, т. е. осуществляют так называемый активный транспорт различных веществ, идущий часто против градиента концентрации, т. е. в сторону, противополон ную диффузии. В высших организмах, в которых произошла дифференциация и специализация тканей, некоторые структурные белки присутствуют в значительных количествах, образуя специальные типы тканей. Таков, например, коллаген, фибриноген крови, склеропротеин роговицы глаза и т. п. Изучение своеобразного молекулярного строения этих белков показывает его тесную связь с выполняемой ими функцией. В этом случае мы также имеем основание говорить о функциональной активности, разыгрывающейся на молекулярном уровне. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология