МИЦЕЛЛЯ́РНЫЙ КАТА́ЛИЗ

МИЦЕЛЛЯ́РНЫЙ КАТА́ЛИЗ, ус­ко­ре­ние жид­ко­фаз­ных ре­ак­ций при до­бав­ле­нии в ре­ак­ци­он­ный рас­твор ПАВ в ко­ли­че­ст­ве, пре­вы­шаю­щем кри­ти­че­скую кон­цен­тра­цию ми­цел­ло­об­ра­зо­ва­ния (обыч­но 10^–4–10^–2 моль/дм³). При этом ам­фи­филь­ные мо­ле­ку­лы ПАВ об­ра­зу­ют внут­ри ми­целл псев­до­фа­зу, по­ляр­ность ко­то­рой су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ет­ся от по­ляр­но­сти рас­тво­ра. Так, внут­ри пря­мых ми­целл в по­ляр­ных рас­тво­ри­те­лях (в во­де) об­ра­зует­ся не­по­ляр­ная псев­до­фа­за, внут­ри об­ра­щён­ных ми­целл в не­по­ляр­ной жид­ко­сти – по­ляр­ная псев­до­фа­за. Од­но­вре­мен­но на меж­фаз­ной гра­ни­це ми­цел­ла – го­мо­ген­ный рас­твор воз­ни­ка­ет очень вы­со­кий гра­ди­ент ди­элек­трич. про­ни­цае­мо­сти. На­ли­чие псев­до­фаз и уча­ст­ков с вы­со­ким гра­ди­ен­том ди­элек­трич. про­ни­цае­мо­сти при­да­ёт ми­цел­лам спо­соб­ность со­лю­би­ли­зи­ро­вать (рас­тво­рять, ад­сор­би­ро­вать) по­ляр­ные и не­по­ляр­ные мо­ле­ку­лы реа­ген­тов ка­та­ли­зи­руе­мой ре­ак­ции, что мо­жет обес­пе­чить кон­цен­тра­цию реа­ген­тов в ми­цел­ляр­ной псев­до­фа­зе, во мно­го раз пре­вы­шаю­щую их рас­тво­ри­мость.

В ус­ло­ви­ях М. к. из­ме­не­ние ско­ро­сти ре­ак­ции мо­жет быть свя­за­но ли­бо с из­ме­не­ни­ем ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­сти мо­ле­кул реа­ген­та при их пе­ре­но­се из рас­тво­ра од­ной по­ляр­но­сти (напр., по­ляр­но­го вод­но­го рас­тво­ра) в ми­цел­ляр­ную псев­до­фа­зу дру­гой по­ляр­но­сти, ли­бо (для би­мо­ле­ку­ляр­ных ре­ак­ций) с из­ме­не­ни­ем кон­цен­тра­ции реа­ген­тов в ми­цел­ляр­ной псев­до­фа­зе или на меж­фаз­ной гра­ни­це с вы­со­ким гра­ди­ен­том ди­элек­трич. про­ни­цае­мо­сти. В при­сут­ст­вии ми­целл ПАВ ско­ро­сти ре­ак­ций обыч­но уве­ли­чи­ва­ют­ся или умень­ша­ют­ся на 1–2 по­ряд­ка, в от­дель­ных слу­ча­ях ско­ро­сти ре­ак­ций уве­ли­чи­ва­ют­ся в 10³–10⁴ раз. Воз­мож­но так­же из­ме­не­ние ско­ро­сти ре­ак­ции за счёт из­ме­не­ния на меж­фаз­ной гра­ни­це или внут­ри ми­цел­ляр­ной псев­до­фа­зы по­ка­за­те­ля ки­слот­но-ос­но́в­но­го рав­но­ве­сия – кон­стан­ты дис­со­циа­ции со­лю­би­ли­зи­ро­ван­ных мо­ле­кул, что иг­ра­ет оп­ре­де­ляю­щую роль во мно­гих ре­ак­ци­ях ки­слот­но-ос­но́в­но­го ка­та­ли­за.

М. к. при­ме­ня­ют для ус­ко­ре­ния или управ­ле­ния раз­но­об­раз­ны­ми хи­мич. про­цес­са­ми: эмуль­си­он­ной по­ли­ме­ри­за­ци­ей, про­те­каю­щей с уча­сти­ем со­лю­би­ли­зи­ро­ван­ных ми­цел­ла­ми ПАВ мо­ле­кул мо­но­ме­ров; нук­лео­филь­ным за­ме­ще­ни­ем (напр., гид­ро­лиз слож­ных и про­стых эфи­ров, ами­дов, шиф­фо­вых ос­но­ва­ний); элек­трон­ным пе­ре­но­сом с уча­сти­ем ор­га­нич. и не­ор­га­нич. окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. пар; за­ме­ще­ни­ем ли­ган­дов в ком­плек­сах ме­тал­лов; фо­то- и ра­диа­ци­он­но-хи­мич. ре­ак­ция­ми и др. Ми­цел­лы, об­ра­зо­ван­ные мо­ле­ку­ла­ми ПАВ с ко­ва­лент­но свя­зан­ны­ми ка­та­ли­тич. ак­тив­ны­ми груп­па­ми, ис­сле­ду­ют в ка­че­ст­ве мо­де­лей фер­мен­тов. М. к. ис­поль­зу­ют для изу­че­ния ка­та­ли­тич. функ­ций фер­мен­тов, вклю­чён­ных в об­ра­щён­ные ми­цел­лы ПАВ.