Ciclo catalítico
En química , un ciclo catalítico es un mecanismo de reacción de varios pasos que involucra un catalizador . [1] El ciclo catalítico es el método principal para describir el papel de los catalizadores en bioquímica , química organometálica, química bioinorgánica , ciencia de materiales, etc.
Dado que los catalizadores se regeneran, los ciclos catalíticos generalmente se escriben como una secuencia de reacciones químicas en forma de bucle. En tales bucles, el paso inicial implica la unión de uno o más reactivos por el catalizador, y el paso final es la liberación del producto y la regeneración del catalizador. Los artículos sobre el proceso de Monsanto , el proceso de Wacker y la reacción de Heck muestran ciclos catalíticos.
Un ciclo catalítico no es necesariamente un mecanismo de reacción completo . Por ejemplo, puede ser que se hayan detectado los intermedios, pero no se sabe por qué mecanismos ocurren las reacciones elementales reales.
Los precatalizadores no son catalizadores sino precursores de los catalizadores. Los precatalizadores se convierten en el reactor en las especies catalíticas reales. La identificación de catalizadores vs precatalizadores es un tema importante en la investigación de catálisis.
La conversión de un precatalizador en un catalizador a menudo se denomina activación del catalizador . Muchos haluros metálicos son precatalizadores para la polimerización de alquenos , véase Catalizador Kaminsky y Catálisis Ziegler-Natta . Los precatalizadores, por ejemplo, el tricloruro de titanio , son activados por compuestos de organoaluminio , que funcionan como activadores de catalizadores . [2] Los óxidos metálicos a menudo se clasifican como catalizadores, pero de hecho casi siempre son precatalizadores . Las aplicaciones incluyen la metátesis de olefinas y la hidrogenación .. Los óxidos metálicos requieren algún reactivo activador, normalmente un agente reductor, para entrar en el ciclo catalítico.
A menudo, un llamado catalizador de sacrificio también forma parte del sistema de reacción con el propósito de regenerar el verdadero catalizador en cada ciclo. Como su nombre lo indica, el catalizador de sacrificio no se regenera y se consume irreversiblemente, por lo que no es un catalizador en absoluto. Este compuesto de sacrificio también se conoce como catalizador estequiométrico cuando se agrega en cantidades estequiométricas en comparación con el reactivo principal . Por lo general, el verdadero catalizador es una molécula costosa y compleja y se agrega en cantidades tan pequeñas como sea posible. El catalizador estequiométrico, por otro lado, debería ser barato y abundante. [ cita requerida ]Los "catalizadores de sacrificio" se denominan con mayor precisión por su papel real en el ciclo catalítico, por ejemplo, como reductor.
