The first molecularly defined catalyst was the Co carbonyl hydroformylation catalyst discovered by Roelen in 1938.Its mechanism. defined in physical organic terms, was unraveled in the 1960 s by Heck and Breslow, and it was later developed commercially by Shell.
Earlier, mercury sulfate had been industrially applied for the conversion of acetylene to acetaldehyde. Later , in the 1950s, the Wacker process of selective oxidation of ethylene catalyzed
The Ziegler-Natta invention of an ethylene and propylene polymerization catalyst in the 1950s, based on 〖TiCl〗_3, signaled the beginning of well-defined (immobilized) coordination complexes serving as catalytically active species, in parallel with the development of metal-organic chemistry.
This development was crowned by Wilkinson's discovery of homogeneous hydrogenation in 1965. The catalyst , RhCl, consists of a single metallic center stabilized by triarylphosphines. The unique feature of such organometallic complexes is that can manipulated molecularly by variation of the ligands. with their invention the field of molecular catalysis has been expended from the organic chemist is realm into metal-based catalysis. Catalyst design through development of physical approaches, ligand synthesis, and computational modeling techniques has become one of the outstanding features of this branch of catalysis.
These developments have provided the basis of several large-scale homogeneous bulk industrial processes. Examples are the Rh-based carbonylation of methanol and hydroformylation processes. More recently we see the development of metathesis applied, for instance, in the ring-opening polymerization process of Huels, and enantiomeric catalysis due to invention of highly enantiomeric ligand systems, as for the production L-Dopa by Monsanto.
A special issue in homogeneous is catalysis is separation of catalyst from product after reaction, and for this there are unique development and application of biphasic system and membrane reaction.
Whereas biocatalysis has been used widely in fermentation processes from the early beginning of mankind, the science of biocatalysis only started when Sumner and Northrop were able to crystallize an enzyme, the molecule active as a biocatalyst in the living system, and identified it as a protein. The protein acts as the complex ligand of the catalytically active center, that can be an organic acid or base , a metal , or an inorganic metallic complex. Variation of the protein composition far from the actual catalytic site can have a major effect on catalyst performance. Unique to enzyme catalysis is multipoint contact and activation of a substrate molecule when this is adsorbed into the interior of the enzyme.
Very early in the nineteenth century, Willstatter discovered catalases and peroxidases that activate hydrogen peroxide, and Summer concentrated on urease that decomposes urea.
One of the early bulk processer that employ a hydrolase enzyme is the Mitsui Toatsu process that converts acetonitrile into the corresponding amide.
Modern biomolecular chemistry has a major impact on the design and improvement of biocatalytic system through the use of combinatorial and recombinative techniques that allow for DNA reshuffling. Such evolutionary molecular biological techniques have been developed especially for application to fine chemical synthesis. Mutations are introduced through the biochemical polymer chain reaction or other random chain reactions. This approach has led to the development of bacterial lipases with significantly enhanced enantioselectivity.
Differently from the design approaches in homo-and heterogeneous catalysis, in this approach to catalysis no mechanistic information on the catalytic reaction is used to optimize the system. The desired catalyst is found by feedback of the informayion obthained by screening into the selection of the bacteria possessing the desired gene sequences.
แรกกำหนดโมเลกุลตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา Co คาร์บอนิล hydroformylation ค้นพบโดย roelen ในปี 1938 ของกลไก ที่กำหนดไว้ในข้อตกลงอินทรีย์ทางกายภาพ คือใช้ได้ในช่วงปี 1960 โดย เฮค และ Breslow และต่อมาพัฒนาในเชิงพาณิชย์ โดยเชลล์
ก่อนหน้านี้ ปรอทซัลเฟตมี industrially ประยุกต์สำหรับการแปลงของอะเซทิลีนกับอะซีตัลดีไฮด์ ต่อมาในช่วงปีในปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของเอทิลีนได้ว่ากระบวนการเร่งปฏิกิริยา
าและการประดิษฐ์ของเอทิลีน และโพรพิลีนพอลิเมอไรเซชันตัวเร่งปฏิกิริยาในปี 1950 , ตาม〖ที่มีสัญญาณเริ่มต้นของ _3 〗 , ต่อ ( ต่อ ) การประสานงานให้บริการเป็นชนิดเชิงซ้อน catalytically ปราดเปรียวในแบบคู่ขนานกับการพัฒนา
เคมีอินทรีย์โลหะการพัฒนานี้เป็นเนื้อเดียวกันโดยการค้นพบวิลคินสันของไฮโดรจิเนชันใน 1965 การเร่งปฏิกิริยา rhcl , ประกอบด้วยโลหะศูนย์เดียวที่ปรับปรุงคุณภาพด้วย triarylphosphines . คุณลักษณะเฉพาะของสารประกอบเชิงซ้อนของโมเลกุลที่สามารถจัดการโดยรูปแบบของลิแกนด์ .กับการประดิษฐ์ของพวกเขาด้านของโมเลกุลปฏิกิริยามีการใช้จ่ายจากนักเคมีอินทรีย์คืออาณาจักรเป็นโลหะเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ การออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ลิแกนด์ทางกายภาพและเทคนิคการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ได้กลายเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของสาขานี้
ปฏิกิริยาการพัฒนาเหล่านี้ได้ให้พื้นฐานของหลายขนาดใหญ่ซึ่งเป็นกลุ่มอุตสาหกรรมกระบวนการ ตัวอย่างเป็น Rh ตาม carbonylation กระบวนการเมทานอลและ hydroformylation . เมื่อเร็วๆนี้เราได้เห็นการพัฒนาสประยุกต์ เช่น ในกระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวน huels และปฏิกิริยาการสกัดเนื่องจากการประดิษฐ์ของระบบระบบการสกัดสูง ,สำหรับแอล - โดปาผลิตโดย Monsanto .
ฉบับพิเศษในเนื้อเดียวกันคือปฏิกิริยาคือการแยกของตัวเร่งปฏิกิริยาจากผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา และนี้ มีการพัฒนาที่ไม่ซ้ำกันและการประยุกต์ใช้ระบบ biphasic และปฏิกิริยาของเยื่อแผ่น วัสดุที่ใช้ถูพื้น
ในขณะที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการหมักจากจุดเริ่มต้นแรกของมนุษยชาติวิทยาศาสตร์ของวัสดุที่ใช้ถูพื้นเท่านั้นและเริ่มเมื่อซัมเมอร์ Northrop สามารถตกผลึกเอนไซม์ , โมเลกุลปราดเปรียวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพในระบบชีวิต และระบุว่ามันเป็นโปรตีน โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นระบบที่ซับซ้อนของศูนย์ใช้งาน catalytically , ที่สามารถเป็นกรดอินทรีย์ หรือฐาน ที่เป็นโลหะ หรืออนินทรีย์โลหะเชิงซ้อนการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบ ไกลจากเว็บไซต์บนจริงสามารถมีผลกระทบที่สำคัญในประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา เฉพาะเอนไซม์ปฏิกิริยาคือการติดต่อแบบโมเลกุลและเปิดใช้งานของวัสดุเมื่อถูกดูดซับในการตกแต่งภายในของเอนไซม์
มากในช่วงต้นศตวรรษที่สิบเก้าและ willstatter ค้นพบ catalases , เพอร์ กซิเดส ที่ใช้ไฮโดรเจน เพอร์ออกไซด์และฤดูร้อนเข้มข้นที่มีที่สลายตัวยูเรีย .
หนึ่งของต้นเป็นกลุ่ม Processer ที่ใช้ไฮโดรเลสเอนไซม์ คือ มิตซุย โท ตสุ กระบวนการที่แปลงไนเป็นเอไมด์
ที่สอดคล้องกันเคมีชีวโมเลกุลสมัยใหม่มีผลกระทบสำคัญในการออกแบบและพัฒนาระบบ biocatalytic ผ่านการใช้เทคนิคและวิธีการที่อนุญาตให้ recombinative ดีเอ็นเอ reshuffling . วิวัฒนาการโมเลกุลทางชีวภาพเทคนิคดังกล่าวได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์ทางเคมีดีการกลายพันธุ์จะแนะนำผ่านทางชีวเคมีหรือปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอร์ปฏิกิริยาลูกโซ่แบบอื่น ๆ วิธีการนี้ได้นำไปสู่การพัฒนา ปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญค่าไลเปสจากแบคทีเรีย .
แตกต่างจากวิธีการออกแบบ และการฟ้อนรำในมนุษย์ ,ในวิธีการนี้เพื่อเร่งกลไกไม่ข้อมูลเกี่ยวกับเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพระบบ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต้องการพบ โดยความคิดเห็นของ informayion obthained โดยการคัดกรองในการคัดเลือกแบคทีเรียที่มียีนที่ต้องการ
ดังนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..