Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Новые направления в исследованиях катализа

Повышение мощности химико-технологического оборудования, ряд вопросов избирательности химических процессов, проблемы экологического характера вызвали активный интерес к изучению структуры и свойств биологических катализаторов — ферментов. Ферменты обладают чрезвычайно ценными с точки зрения химической технологии свойствами—они в 10е— 1010 раз активнее небиологических катализаторов, а также обладают абсолютной специфичностью, т. е. избирательностью в осуществлении той или иной реакции. Естественно, что возникла идея использования ферментов в химико-технологических процессах, а также создания аналогов ферментов — катализаторов с повышенной активностью и специфичностью.
Имелось еще одно важное соображение. Биологические катализаторы способствуют процессам, которые в природе протекают при обычном давлении и температуре, а в промышленном варианте требуют больших, нередко очень значительных энергетических затрат для создания высоких температур и давлений. Примером может служить процесс фиксации атмосферного азота.
Исследование ферментов как возможных промышленных катализаторов привело к формированию нового направления в каталитической химии и биохимии, интересного по своей структуре и методико-теоретической основе. Это направление, которое еще не получило наименования (его называют и прикладной энзимологией, что сужает его значение, и инженерной энзимологией, что можно рассматривать лишь как временное наименование), начинает привлекать все больше внимания и творческих сил, так как обещает значительный теоретический и практический выход.
Развитие этого направления обычно связывают с разработкой идеи иммобилизации ферментов, т. е. придания естественным биологическим катализаторам таких свойств (прежде всего устойчивости), которые позволили бы сохранить важные свойства ферментов — высокую активность, специфичность и возможность проведения реакций в мягких условиях, но устранить их недостатки — неустойчивость и невозможность многократного использования.
Исторически первым методом иммобилизации являлась адсорбция. Впервые получили адсорбированные ферменты (с целью их очистки) в 60-х годах XIX в. русский биохимик А. Я. Данилевский и австрийский ученый Э. Брюкке. В 1916 г. Дж. Нельсон и Э. Гриффин исследовали каталитические свойства инвертазы, адсорбированной на угле и геле гидроксида алюминия. В Советском Союзе в 20-х годах в лаборатории А. И. Опарина изучалось влияние сорбации на активность ферментов. Эти работы были поставлены для проверки гипотезы о регуляции ферментативного действия в живой клетке, которое, по мнению А. И. Опарина и его сотрудников, осуществлялось именно за счет обратимых адсорбционных процессов. Моделирование этих процессов дало интересные результаты. Так было показано, что амилаза, сорбированная на некоторых природных сорбентах, сохраняла свою гидролитическую активность.
Следующий этап развития этого направления характеризовался попытками перехода от качественных характеристик к количественным, а также разработкой новых способов иммобилизации ферментов.

В Советском Союзе в 40-х годах JI. А, Николаев и Н. И. Кобозев начали изучать свойства адсорбированной на активированном угле каталазы. Ими были сделаны интересные заключения об образовании на поверхности носителя высокоэффективных группировок — активных ансамблей. В 1942 г. в лаборатории И. А. Гребенщикова были получены пористые стекла, в настоящее время находящие широкое применение для иммобилизации ферментов. В 1955 г. С. П.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.