Les catalyseurs accélèrent une réaction sans être consommé par celui-ci. Un catalyseur peut être homogène, ce qui signifie qu'il est dans la même phase que les réactifs, ou il peut être hétérogène, ce qui signifie qu'il est dans une phase différente de celle des corps réactionnels. De nombreux catalyseurs homogènes ne sont pas encore commercialisés, même si elles offrent une variété d'avantages.
Solutions
De nombreuses réactions ont lieu en solution, à savoir, entre des réactifs dissous dans l'eau ou un solvant tel que le DMSO. Pour ces types de réactions, un catalyseur homogène sera un autre soluté dans la solution, habituellement un ion métallique avec plusieurs molécules ou des ions appelés ligands attachés. L'ion métallique et ses ligands forment ce que les chimistes appellent un «complexe». Un catalyseur hétérogène, au contraire, serait un solide, étant donné que ceci est une phase différente de celle des réactifs.
Activité
Les catalyseurs homogènes présentent souvent une activité plus élevée, ce qui signifie qu'ils augmentent la vitesse de la réaction à un degré plus élevé que les catalyseurs hétérogènes comparables. C'est parce que le catalyseur hétérogène présente un nombre plus limité de sites disponibles où la réaction peut avoir lieu. Si votre catalyseur est un bloc de métal, par exemple, la réaction aurait lieu sur sa surface, de sorte que des atomes métalliques à l'intérieur du bloc ne jouent aucun rôle dans l'accélération de la réaction.
énantiomères
Les molécules chirales sont asymétriques car elles ne disposent pas d'un plan de symétrie interne de symétrie. Les atomes dans un composé chiral sont agencés de telle sorte que les deux images de miroir de la molécule, les deux énantiomères sont non superposables. Cela peut sembler un peu abstrait, mais il fait beaucoup plus de sens avec un exemple. Si vous regardez vos mains, ils sont des images miroir les uns des autres et pourtant vous ne pouvez jamais superposer l'un sur l'autre en les faisant tourner. En d'autres termes, ce sont des énantiomères. Souvent, lorsque les chimistes conçoivent des médicaments, un énantiomère sera actif et l'autre ne sera pas. La molécule de L-DOPA, par exemple, est utilisé en tant que médicament pour traiter la maladie de Parkinson, alors que l'énantiomère R-DOPA aurait pas d'effet.
catalyse énantiosélective
Les catalyseurs homogènes peuvent être conçus pour être énantiosélectif. En d'autres termes, ils peuvent être conçus de sorte que la réaction qu'ils catalysent produira un seul énantiomère et non pas deux. Ceci est un avantage important, car les énantiomères sont difficiles à séparer. Dans une étape au cours de la synthèse du médicament lévodopa, par exemple, les chimistes utilisent un catalyseur homogène contenant du rhodium métallique. Ce catalyseur, Rh- (R, R) -DIPAMP, ajoute de l'hydrogène d'une manière telle que seule une des deux produits énantiomères possibles est produit.