|
Наиболее важным ее моментом является объяснение с помощью электронных представлений роли валентного взаимодействия реагента и катализатора в процессе хемосорбции. Однако теория пока убедительно развита лишь для окислительно-восстановительных реакций и не перенесена на область кислотно-основных, где продолжает действовать разработанная в 20-х годах Д. Бренстедом и Т. Лоури теория кислотно-основного катализа. Эти авторы представляют катализатор как сложное основание или кислоту и основой каталитической реакции считают переход протона.
Особое место занимают две теории, получившие распространение в конце 30-х — начале 40-х годов. Первая — цепная теория катализа, рассматривающая в окончательном варианте случай одноточечной промежуточной хемосорбции на стенке или твердом катализаторе, ведущей к образованию свободного радикала. Вторая — теория активных ансамблей, которая была развита Н. И. Кобозевым (1939). В соответствии с ней каталитическая активность зависит от групп атомов («ансамблей»), расположенных на поверхности инертного носителя. В отличие от теории промежуточных соединений теория Кобозева не допускает образования свободных валентностей, а предусматривает плавное перераспределение химических связей.
Н. И. Кобозев ввел также представление об. аггравации — влиянии носителя активного ансамбля, т.е. агграватора. Для него отводится роль энергетической ловушки, энергия которой идет на возбуждение активного центра. Активность последнего увеличивается по мере усложнения агграватора. Эти идеи рекуперации энергии при каталитическом акте, а также энергетические и структурные представления теории активных ансамблей были использованы в 40-х годах для объяснения высокой активности биологических катализаторов, ферментов, белковая часть которых рассматривалась как агграватор.
В настоящее время работы по катализу вступили в новую фазу развития. Впервые возникли реальные возможности сближения гомогенно-гетерогенного и ферментативного катализа. Химики все чаще обращаются к ферментативному катализу и как к объекту исследования, и как к источнику новых идей и решений, способствующих созданию новых, более эффективных химических катализаторов. Создание таких катализаторов, вероятно, будет осуществляться в результате использования принципов структурной пространственной организации ферментов, в присутствии которых реакции протекают с несравнимо большими, чем в присутствии химических катализаторов, скоростями, в весьма мягких условиях и с высокой специфичностью. Ферменты обеспечивают снижение активационных барьеров и полное использование энергии экзотермических стадий. Примером проведения таких перспективных исследований является получение в последние годы устойчивых форм биокатализаторов (иммобилизованных ферментов) И. В. Березиным и др.
|