Катализ влияние активаторов

Несколько лет тому назад Тейлор высказал предположение, что теорию активных центров возможно согласовать с некоторыми экспериментальными данными, подтверждающими однородность поверхности катализаторов, заменив ее теорией центров загрязнения . По этой теории отравляющее действие молекул кислорода, адсорбированных на катализаторе синтеза аммиака, должно заключаться не в связывании кислородом некоторых, особенно активных атомов катализатора, а в ослаблении нормальной активности многих расположенных рядом атомов железа. При этом влияние активаторов сводится к образованию центров загрязнения , действие которых обратно действию ядов, т. е. увеличивает активность соседних атомов железа. Предлагались различные другие теории процесса катализа, часто соверщенно противоречивые и не объясняющие наблюдавшихся явлений. [c.499]

Высказано предположение о наличии определенного геометрического соответствия между кристаллической решеткой катализатора и расположением атомов в молекулах веществ, участвующих в каталитической реакции этим соответствием объясняется специфичность катализатора. Влияние активаторов объясняется тем, что при появлении в кристаллической решетке катализатора посторонних атомов создаются особые центры, могущие притягивать определенные части молекул реагирующих веществ Кроме того, внесение активаторов может сильно повлиять на строение кристаллической решетки катализатора, как это было показано рентгенографическими исследованиями А. М. Рубинштейна зо. Отсутствие полного параллелизма между адсорбцией и катализом также может быть объяснено геометрическим соответствием между кристаллической решеткой катализатора и расположением атомов в молекулах реагентов. [c.813]

Многочисленные наблюдения явлений отравления контактов при катализе и подробное изучение кинетики отравления катализаторов привели в последнее время к совершенно новому подходу к оценке роли отравления как одного из факторов катализа. Детальное изучение действия очень малых количеств яда привело к обнаружению неоднородности процесса отравления и установлению предела, при достижении которого эффект влияния яда меняет знак до известного предела микродоза яда действует как активатор, а за этим пределом — как типичный яд. Практическое использование этих закономерностей привело к созданию теории модифицирования контактов . [c.127]

Рассмотренные выше примеры различных типов активирования далеко не исчерпывают всего многообразия механизмов действия активаторов при ускорении каталитических реакций. Несмотря на это, большинство способов активирования гомогенно-каталитических реакций, на первый взгляд совершенно различных, связано с одним общим обстоятельством. Оно состоит в том, что действие любого активатора в каталитическом процессе почти всегда обусловлено его координацией центральным ионом или каким-либо из реагентов. Более того, именно это обстоятельство позволяет целенаправленно влиять на свойства катализатора, изменяя соответствующим образом состав и строение координационной сферы центрального иона. Вот почему проблема активирования в гомогенном катализе непосредственно связана с проблемой взаимного влияния центрального иона и координируемых им лигандов — главной проблемой координационной химии. При этом, как было показано выше, следует иметь в виду возможные изменения реакционной способности на всех стадиях взаимодействия между катализатором и субстратом — осуществления непосредственного контакта между ними, собственно химического взаимодействия, выхода продуктов из координационной сферы катализатора. [c.24]

Кофакторы являются не только структурными элементами ферментов, но и их активаторами. Активация кофакторами объясняется спецификой их участия в связывании субстрата и собственно в катализе. Особенно заметно активирующее влияние кофакторов при действии на фермент, который не насыщен кофакторами. [c.114]

Катализаторы бывают положительные и отрицательные первые увеличивают скорость реакции, вторые уменьшают ее. Катализаторы для той или иной реакции подбирают главным образом экспериментальным путем. На скорость реакции сильное влияние оказывает природа самого катализатора, его структура, всевозможные добавки к нему (активаторы) и т. д., т. е. сам катализатор обусловливает очень многие факторы, ускоряющие или замедляющие данную реакцию. Кроме того, состав реагирующих веществ, посторонние примеси в них и т. п. также сильно влияют на каталитическую способность данного катализатора. Несмотря на то, что за последние годы в области катализа достигнуты значительные успехи, современные теоретические представления о катализе в настоящее время еще не являются основой для создания общей методики техно-химических расчетов каталитических процессов промышленных установок. [c.230]

Освещаются свойства и особенности ферментов, их промышленное производство и применение в различных областях народного хозяйства. Детально рассматриваются выделение, кинетика действия, специфичность ферментов, их строение, механизм каталитического акта, роль коферментов, влияние активаторов и парализаторов, функции ферментных систем. Рассматривается применение важнейших групп ферментов (карбо-гидраз, протеаз, пектиназ, целлюлаз и гемицеллюлаз, липазы, ряда оксидаз), их использование в разнообразных областях пищевой и легкой промышленности, сельского хозяйства, медицины и общественного питания. Приводятся данные об экономической эффективности внедрения ферментных препаратов, о перспективах ферментного катализа. Предназначена для научных и инженерно-технических работников пищевой, легкой, медицинской и химической промышленности, работников общественного питания, сельского хозяйства, врачей ряда специальностей, а также может быть использована преподавателями и студентами соответствующих вузов, химических и биологических факультетов университетов. [c.2]

Предложен еще ряд теорий, детализирующих отдельные положения (В. Бейлис, Варбург, В. Лангенбек, Эйлер, Кошланд и др.) ферментативного катализа, объясняющих также ферментативные реакции с двумя субстратами, влияние на эти процессы температуры, pH, ингибиторов, активаторов и т. д., но указанные вопросы выходят за пределы настоящего курса и должны рассматриваться в курсе биологической химии. [c.131]

При автокатализе проявление антиоксигенного действия В связано с соединением этого вещества и активного продукта ЛО с образованием неактивной комбинации. Спектроскопическое исследование [73] позволило установить наличие ассоциации. Получены три адсорбционные полосы 1) от нейтрального. абиетата кобальта — фиолетово-розовая, соответствующая волнам с длиной от 460 до blOlfiii] 2) от окисленного абиетата кобальта и абиетиновой кислоты — коричнево-зелена я полоса и 3) от комплексного соединения абиетата кобальта и окисленной абиетиновой кислоты —зеленая полоса с длиной волны менее 550 ц л. Антикислородное действие гидрохинона вызвало исчезновение дополнительной цветной полосы и появление первоначального спектра адсорбции полагали, что механизм действия гидрохинона состоит в разрушении комплексного соединения, дающего зеленую окраску, в результате ассоциации с ним и выделения абиетата кобальта и окисленной абиетиновой кислоты. Таким образом, действие отрицательных катализаторов и ингибиторов рассматрива-лось как образование неактивных комплексов, между тем как активные комплексы (активаторы, стабилизирующие нормальный автокатализ ЛО) ведут себя как положительные катализаторы. Установлены определенные соотношения для количеств окиси, присутствующей в реакционной смеси в роли катализатора ЛО, и количеств антиокислителя, необходимых для прекращения процесса окисления. Окисление могло проходить полностью в начале реакции оно замедлялось гидрохиноном, если его брали в количестве 0,1 100, а соединения кобальта в количестве 1 100, но когда процесс окисления достигал максимальной скорости, то для его замедления гидрохинона нужно было брать в количестве 1,4—1,6 100. Влияние количества катализатора на скорость окисления также исследовано и, повидимому, для высших концентраций закиси кобальта, которые должны быть не ниже 0,01 100, скорость окисления была наибольшей и соответствовала положительному катализу. Для концентрации закиси кобальта 0,001 100 скорость окисления была наименьшей и соответствовала отрицательному катализу. Промежуточная концентрация закиси кобальта, соответствующая и положительному и отрицательному катализу, была равна 0,005 100. Абиетиновая кислота Л окисляется в две после- [c.346]

Если предположить, что о-Ркеп в данной реакции является только активатором, то механизм активации будет включать в себя образование промежуточного комплекса между нафтенатом и о-фенантролином. Здесь можно отметить, что щелочноземельные металлы хотя и не принадлежат к типичным комплексообразующим металлам, но для них тенденция к комплексообразованию с о-РНеп является специфичной [60]. Поэтому можно ожидать, что соотношение концентраций компонентов системы будет непосредственно влиять на ее каталитическую активность. Для того чтобы изучить влияние соотношения активатор катализатор на начальную скорость реакции окисления ж-ДИПБ и максимальный выход гидропероксидов, использовали закрепленную концентрацию катализатора или активатора, а затем, увеличивая или уменьшая концентрацию одного из компонейтов каталитической системы, оценивали вклад каждого компонента в процесс катализа реакции окисления. Оказалось, что увеличение соотношения концентраций катализатор [c.94]

Значительный материал о механизме ферментативного катализа дали исследования, в которых изучали угнетение каталитического эффекта. При исследовании на целую молекулу фермента влияли специфическими иарализаторами и активаторами. Эти вещества, строго определенной химической стуктуры, могут реагировать с активным центром или даже с определенными компонентами центра, парализуя или усиливая действие фермента. Зная строение этих веществ и характер их влияния на ферментный процесс, можно получить представление о тех химических группах белка, которые входят в состав реактивного центра. В данной области исследований накоплено много интересных фактов, позволяющих судить о разных свойствах ферментов. [c.328]

Для выяснения роли ионов металлов в ферментативном катализе было изучено изменение начальных скоростей реакции как функции концентрации субстрата и иона металла. Хотя Малмстрём и Розенберг [3] показали, что реакции образования комплексов Е — М + — субстрат и Е — субстрат — М + для односубстратных систем имеют сходные кинетические уравнения, в случае многосубстратных систем можно определить порядок присоединения иона металла и субстрата по методу Клеланда [59, 60] с введением соответствующих поправок на взаимодействие металл — субстрат. Некоторые примеры с использованием этого подхода будут обсуждаться в следующих разделах (см. также гл. 18). В этой связи необходимо заметить, что часто неудовлетворительной является практика поддержания постоянной и насыщающей концентрации иона металла в ходе изучения кинетики при выяснении влияния порядка присоединения субстрата и (или) отщепления продуктов. Во многих системах незакомплексованный М + действует как активатор или как ингибитор реакции. Более того, в случае слабых комплексов, например MgAДф-, относительная концентрация промежуточных соединений является функцией общей концентрации обоих компонентов комплекса [16]. [c.450]

Влияние изменения состава лигандов на катали.э. При катализе по лигандному механизму активность катализаторов и характер процесса могут сильно изменяться за счет изменения состава лигандной оболочки. Для гомогенных комплексных катализаторов такие эффекты хорошо известны и широко используются. В последнее время Хидекель в своих работах по синтезу и исследованию каталитических систем — аналогов ферментов для жидкофазных реакций обнаружил подобные явления при катализе различных реакций гидрирования молекулярным водородом на платине и на других металлах У1П группы. Введением различных органических и неорганических веществ с резко выраженными донорными и акцепторными свойствами в одних случаях удается получать весьма активные катализаторы гидрирования углеводородов, в других случаях — высоко селективные катализаторы мягкого гидрирования непредельных карбонильных соединений в соответствующие непредельные спирты. Основной механизм действия таких добавок, вводимых в жидкую фазу,— алкоголятов щелочных металлов, хинонов и др.,— по-видимому, сводится к образованию на поверхности лигандных соединений, содержащих наряду с субстратом (Из и гидрируемое соединение) лигандные активаторы, создающие новые более сложные и более совершенные каталитические системы, напоминающие биокатализаторы с сокатализаторами [40]. Эти явления в то же время сходны и не всегда отличимы от разных случаев модифицирования. В этом плане весьма интересны данные по сильной металлоидной активации платины для газовых реакций, полученные в последнее время в нашей лаборатории при изучении действия металлических катализаторов с поверхностью, очищенной в ультравакууме. Поучительный пример сильной активации наблюдается при реакции СО2 + Н2СОН2О. После нескольких опытов самоактивация снижает температуру реакции с 1200 до 400° С. По-видимому, она связана с частичным восстановлением СОхем водородом до С, образующего поверхностный карбид платины. [c.61]

Кинетика действия ферментов в растворе является одним из наиболее хорошо изученных разделов химической энзимологии. Кинетические закономерности катализа простыми ферментами подчиняются уравнению Михаэлиса—Ментен, предложенному еще в начале века. Кооперативные и аллостерические эффекты в катализе более сложными ферментами (в частности, олигомерными) описываются на основе модели Моно—Уаймена— Шанже, сформулированной в 60-х годах. Хорошо разработана теория влияния на кинетику ферментативных процессов таких факторов, как pH, присутствие ингибиторов и активаторов и т. п. Несколько более сложными закономерностями характеризуется кинетика действия ферментов на высокомолекулярные, в том числе, нерастворимые субстраты (белки, ДНК и РНК, целлюлозу). Однако и в этой области достигнут-очевидный прогресс. [c.97]

Конкурентный ингибитор может связываться только со свободным ферментом и не связывается с фермент-субстратным комплексом (рис. 2 А). При регуляции фермента по неконкурентному механизму эффектор мо-. жет сндзываться как со свободным ферментом, так и с фермеит-субст] атным комплексом (рис. 2 Б). Связывание такого регулятора происходит в специал,ьном учаг стке, который отличается от активного центра. Этот регулятор называется аллостерическим. Неконкурентные активаторы увеличивают, а ингибиторы уменьшают каталитическую активность фермента и, как правило, не влияют на сродство фермента к субстрату. В свою очередь, и субстрат не в состоянии усилить или ослабить величину данного регуляторного влияния. При регуляции, получившей название бесконкурентная , эффектор может связываться только с фермент-субстрат-ным комплексом, что приводит к изменению скорости катализа и Кы для субстрата (рис. 2 В). [c.13]