ГОМОГЕ́ННЫЙ КАТА́ЛИЗ

ГОМОГЕ́ННЫЙ КАТА́ЛИЗ, уве­ли­че­ние ско­ро­сти хи­мич. ре­ак­ций, про­те­каю­щих в га­зо­вой или жид­кой фа­зе, в ре­зуль­та­те дей­ст­вия ка­та­ли­за­то­ров

, на­хо­дя­щих­ся в од­ной фа­зе с реа­ген­та­ми. Ге­те­ро­фаз­ная ре­ак­ция $\ce{СО+H2O <=> CO2 +H2}$ так­же мо­жет быть го­мо­ген­ной ка­та­ли­тич. ре­ак­ци­ей, по­сколь­ку про­хо­дит в объ­ё­ме рас­тво­ра ка­та­ли­за­то­ра (напр., $\ce{RhI3}$) с рас­тво­рён­ным $\ce{CO}$.

Историческая справка

Впер­вые яв­ле­ние го­мо­ген­но­го га­зо­фаз­но­го ка­та­ли­за об­на­ру­жи­ли в 1806 франц. хи­ми­ки Н. Кле­ман и Ш. Де­зорм, ус­та­но­вив­шие влия­ние ок­си­дов азо­та на ско­рость окис­ле­ния SО₂ при про­из-ве сер­ной ки­сло­ты ка­мер­ным (нит­ро­зным) ме­то­дом. Соз­на­тель­ное при­ме­не­ние го­мо­ген­но­го ка­та­ли­за на­чи­на­ет­ся с ра­бо­ты К. С. Кирх­го­фа

по ки­слот­но­му гид­ро­ли­зу крах­ма­ла до глю­ко­зы (1811). Од­ним из пер­вых ша­гов в раз­ви­тии го­мо­ген­но­го ме­тал­ло­ком­плекс­но­го ка­та­ли­за мож­но счи­тать от­кры­тие М. Г. Ку­че­ро­вым

 >>

в 1881 ка­та­ли­за со­ля­ми рту­ти гид­ра­та­ции аце­ти­ле­на. В 20 в. бы­ли от­кры­ты по­ли­ме­риза­ция аце­ти­ле­на ком­плек­са­ми Cu(I) (амер. хи­мик Ю. Нью­ленд, рос. хи­мик А. Л. Кле­бан­ский), гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­ние ал­ке­нов ком­плек­са­ми Co (нем. хи­мик О. Рё­лен), цик­ло­по­ли­ме­ри­за­ция аце­ти­ле­на и кар­бо­ни­ли­ро­ва­ние аце­ти­ле­на, ал­ке­нов и спир­тов ком­плек­са­ми Ni(0) и Ni(II) (нем. хи­мик В. Реп­пе), сте­рео­спе­ци­фич. ка­та­ли­тич. по­ли­ме­ри­за­ция ал­ке­нов и дие­нов (К. Циг­лер

 >>

, Дж. Нат­та

 >>

 – Но­бе­лев­ская пр., 1963), ка­та­лиз ком­плек­са­ми Pd(II) окис­ле­ния ал­ке­нов до аль­де­ги­дов и ке­то­нов (в Гер­ма­нии – Ю. Смидт с со­труд­ни­ка­ми, в Рос­сии – И. И. Мои­се­ев

 >>

, М. Н. Вар­гаф­тик, Я. К. Сыр­кин

 >>

), асим­мет­рич. ка­та­лиз гид­ри­ро­ва­ния и эпок­си­ди­ро­ва­ния с при­ме­не­ни­ем хи­раль­ных ком­плек­сов Rh, Ru и Ti (У. Но­улз

 >>

, Р. Ной­о­ри

 >>

, Б. Шар­плесс

 >>

 – Но­бе­лев­ская пр., 2001), про­цес­сы ме­та­те­зи­са ал­ке­нов и ме­та­те­зис­ной по­ли­ме­ри­за­ции цик­ло­ал­ке­нов (И. Шо­вен

 >>

, Р. Шрок

 >>

, Р. Граббс

 >>

 – Но­бе­лев­ская пр., 2005). Ка­та­ли­за­то­ры на ос­но­ве ап­ро­тон­ных ор­ганич. сверх­ки­слот бы­ли раз­ра­бо­та­ны М. Е. Воль­пи­ным

 >>

с со­труд­ни­ка­ми. От­кры­тие про­цес­сов с уча­сти­ем ком­плек­сов ме­тал­лов при­ве­ло к соз­да­нию но­вой об­лас­ти ка­та­ли­тич. хи­мии и пром. ка­та­ли­за – го­мо­ген­но­го ме­тал­ло­ком­плекс­но­го ка­та­ли­за. Важ­ную роль в по­ни­ма­нии сущ­но­сти это­го ви­да ка­та­ли­за как яв­ле­ния, свя­зан­но­го с пре­вра­ще­ния­ми мо­ле­кул в ко­ор­ди­нац. сфе­ре ме­тал­ло­ком­плек­са, сыг­ра­ли ра­бо­ты И. И. Мои­сее­ва по изу­че­нию ме­ха­низ­ма ре­ак­ций окис­ле­ния ал­ке­нов в рас­тво­рах ком­плек­сов Pd(II), Г. Стерн­бер­га, И. Уэн­де­ра, М. Ор­чи­на, Д. Брес­лоу и Р. Хе­ка (США) по ис­сле­до­ва­нию ме­ха­низ­ма гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­ния ал­ке­нов в рас­тво­рах ком­плек­сов Co(0), ра­бо­ты Дж. Халь­пер­на (США) по изу­че­нию ме­ха­низ­ма ак­ти­ва­ции Н₂ ком­плек­са­ми ме­тал­лов в ре­ак­ци­ях вос­ста­нов­ле­ния не­ор­га­нич. окис­ли­те­лей и гид­ри­ро­ва­ния ал­ке­нов.

Характеристики гомогенно-каталитических процессов

Осн. ха­рак­те­ри­сти­ка­ми го­мо­ген­но­го ка­та­ли­тич. про­цес­са яв­ля­ют­ся ве­ли­чи­ны ак­тив­но­сти ка­та­ли­за­то­ра и се­лек­тив­но­сти ка­та­ли­зи­руе­мой ре­ак­ции. Се­лек­тив­ность мо­жет быть пред­став­ле­на че­рез до­лю про­реа­ги­ро­вав­ше­го ис­ход­но­го реа­ген­та, пре­вра­щён­но­го в це­ле­вой про­дукт с учё­том сте­хио­мет­рии ре­ак­ции. Для вы­ра­же­ния ка­та­ли­тич. ак­тив­но­сти ис­поль­зу­ют от­но­ше­ние на­чаль­ной или ста­цио­нар­ной ско­ро­сти ре­ак­ции к мо­ляр­ной кон­цен­тра­ции ак­тив­ной фор­мы ка­та­ли­за­то­ра – т. н. ско­рость (или час­то­ту) обо­ро­тов ка­та­ли­за­то­ра (обо­зна­ча­ет­ся TOF, от англ. turn-over fre­quency). На прак­ти­ке час­то при­ме­ня­ют свя­зан­ную с TOF, но не иден­тич­ную ей ве­ли­чи­ну – от­но­ше­ние сум­мар­но­го моль­но­го ко­ли­че­ст­ва про­дук­та ре­ак­ции к сум­мар­но­му моль­но­му ко­ли­че­ст­ву ка­та­ли­за­то­ра и ко вре­ме­ни ре­ак­ции, ко­то­рую так­же на­зы­ва­ют TOF. На­гляд­ной ха­рак­те­ри­сти­кой ак­тив­но­сти и ста­биль­но­сти ра­бо­ты ка­та­ли­за­то­ра яв­ля­ет­ся чис­ло обо­ро­тов ка­та­ли­за­тора (TON, turn-over number), рав­ное чис­лу ка­та­ли­тич. цик­лов в пе­ре­счё­те на 1 моль ка­та­ли­за­то­ра (вы­ра­жа­ет­ся от­но­ше­ни­ем моль­но­го ко­ли­че­ст­ва про­дук­тов ре­ак­ции к моль­но­му ко­ли­че­ст­ву ка­та­ли­за­то­ра).

Классификация гомогенно-каталитических процессов и их механизмы

Ис­хо­дя из при­ро­ды ка­та­ли­за­то­ра, т. е. спе­ци­фич. воз­мож­но­стей для взаи­мо­дей­ст­вия с суб­стра­том, го­мо­ген­ные ка­та­ли­тич. про­цес­сы под­раз­де­ля­ют на сле­дую­щие ви­ды: ки­слот­но-ос­нов­ный ка­та­лиз

про­тон­ны­ми ки­сло­та­ми или ос­но­ва­ния­ми Брён­сте­да, элек­тро­филь­ный (с уча­сти­ем ап­ро­тон­ных ки­слот Льюи­са) и нук­лео­филь­ный (с уча­сти­ем ос­но­ва­ний Льюи­са) ка­та­лиз, ме­тал­ло­ком­плекс­ный ка­та­лиз

 >>

ком­плекс­ны­ми со­еди­не­ния­ми ме­тал­лов, ка­та­лиз ор­га­нич. син­те­тич. со­еди­не­ни­ями, а так­же фер­мен­та­тив­ный ка­та­лиз

 >>

.

Ки­слот­ный ка­та­лиз – ак­ти­ва­ция суб­стра­тов, имею­щих сво­бод­ные элек­трон­ные па­ры, про­тон­ны­ми ки­сло­та­ми (см. Ки­сло­ты и ос­но­ва­ния

) – про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те при­сое­ди­не­ния про­то­на ки­сло­ты НА к суб­стра­ту. Про­то­ни­ро­ва­ние суб­стра­та в вод­ных рас­тво­рах ки­слот яв­ля­ет­ся обыч­но ре­ак­ци­ей за­ме­ще­ния во­ды в гид­ра­ти­ро­ван­ном ка­тио­не $\ce{H(H2O)+}$ мо­ле­ку­лой суб­стра­та. Про­ме­жу­точ­ны­ми ак­тив­ны­ми час­ти­ца­ми в ки­слот­ном ка­та­ли­зе час­то слу­жат ио­ны кар­бе­ния $\ce{R+}$, ко­то­рые так же, как и про­тон, соль­ва­ти­ро­ва­ны мо­ле­ку­ла­ми $\ce{H2O}$, ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лей или силь­ных ки­слот, напр. $\ce{R(H2O)+}$, $\ce{(C2H5)3O+}$, $\ce{RH2SO4+}$. Основ­ный ка­та­лиз – ак­ти­ва­ция ос­но­ва­ния­ми Брён­сте­да – про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те от­ще­п­ле­ния про­то­на ос­но­ва­ни­ем от суб­стра­та с об­ра­зо­ва­ни­ем из мо­ле­ку­лы суб­стра­та ани­он­ной час­ти­цы, яв­ляю­щей­ся очень силь­ным нук­лео­фи­лом. Т. о., гид­ра­та­цию ал­ке­нов в при­сут­ст­вии силь­ных ми­нер. ки­слот – ти­пич­ную ки­слот­но-ка­та­ли­тич. ре­ак­цию – мож­но пред­ста­вить в ви­де по­сле­до­ва­тель­но­сти ста­дий: $$\ce{RCH=CH2 +HA<=>RCH+CH3 +A- ,\\ RCH+CH3 +H2O<=>RCH(H2O)+CH3,\\ RCH(H2O)+CH3 +A- <=> RCH(OH)CH3 +HA};$$ аль­доль­ную кон­ден­са­цию аце­тона в при­сут­ст­вии ще­ло­чей – при­мер ос­но́вного ка­та­ли­за – в ви­де: $$\ce{CH3COCH3 +OH- <=> CH3COCH2- +H2O,\\ CH3COCH2- +CH3COCH3 <=> CH3COCH2C(O- )(CH3)2,\\ CH3COCH2C(O- )(CH3)2 +H2O <=> CH3COCH2C(OH)(CH3)2 +OH- .}$$

Очень силь­ные про­тон­ные ки­сло­ты (сверх­ки­сло­ты

) спо­соб­ны про­то­ни­ро­вать со­еди­не­ния, не имею­щие сво­бод­ных элек­трон­ных пар, напр. ал­ка­ны, с об­разо­ва­ни­ем ио­нов кар­бо­ния $\ce{RH2+}$ ($\ce{CH5+}$ и др.). Ио­ны кар­бо­ния уча­ст­ву­ют в ре­ак­ци­ях ал­ки­ли­ро­ва­ния, кре­кин­га и изо­ме­ри­за­ции ал­ка­нов.

Элек­тро­филь­ный ка­та­лиз – ак­ти­ва­ция элек­тро­филь­ны­ми ап­ро­тон­ны­ми ки­сло­та­ми Льюи­са – со­про­во­ж­да­ет­ся по­ни­же­ни­ем элек­трон­ной плот­но­сти на ре­ак­ци­он­ном цен­тре суб­стра­та (ос­но­ва­ния Льюи­са) вплоть до об­ра­зо­ва­ния ио­на кар­бе­ния. По та­ко­му ме­ха­низ­му про­ис­хо­дит, в ча­ст­но­сти, ал­ки­ли­ро­ва­ние аро­ма­тич. со­еди­не­ний; напр., ал­ки­ли­ро­ва­ние

бен­зо­ла ал­кил­бро­ми­дом по схе­ме $\ce{C6H6 + RBr -> C6H5R + HBr}$ вклю­ча­ет об­ра­зо­ва­ние ре­ак­ци­он­но­спо­соб­но­го ком­плек­са $\ce{R+[Al2Br7]-}$ в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия ка­та­ли­за­то­ра $\ce{Al2Br6}$ с ал­кил­бро­ми­дом и дей­ст­вие ка­тио­на кар­бе­ния $\ce{R+}$ на мо­ле­ку­лу бен­зо­ла.

В ре­ак­ци­ях га­ло­ген­со­дер­жа­щих мо­лекул ($\ce{CBr4, RCOCl, SO2Cl2}$ и др.) с $\ce{Al2Br6}$ или $\ce{Al2Cl6}$ воз­ни­ка­ют су­пер­элек­тро­филь­ные час­ти­цы (например, $\ce{CBr3+Al2Br7-}$). Су­пер­элек­тро­фи­лы ка­та­ли­зи­ру­ют кре­кинг ал­ка­нов в мяг­ких ус­ло­ви­ях.

Про­тон­ные и ап­ро­тон­ные (элек­тро­филь­ные) ка­та­ли­за­то­ры ус­ко­ря­ют про­цес­сы ал­ки­ли­ро­ва­ния, аци­ли­ро­ва­ния, дие­но­вый син­тез и да­же не­ко­то­рые окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. ре­ак­ции. Напр., про­тон­ные ки­сло­ты ка­та­ли­зи­ру­ют окис­ле­ние изо­про­па­но­ла три­фе­нил­кар­би­но­лом до аце­то­на че­рез ста­дию об­ра­зова­ния три­фе­нил­ме­тиль­но­го ка­тио­на $\ce{(C6H5)3C+}$, ап­ро­тон­ные ки­сло­ты (ал­ко­го­ля­ты алю­ми­ния) – вос­ста­нов­ле­ние ке­то­нов спир­та­ми (Ме­ер­вей­на – Понн­дор­фа – Вер­лея ре­ак­ция

) и дис­про­пор­цио­ни­ро­ва­ние аль­де­ги­дов (Ти­щен­ко ре­ак­ция

 >>

) че­рез ста­дию об­ра­зо­ва­ния ком­плек­са ме­ж­ду ал­ко­го­ля­том $\ce{Al}$ и кар­бо­ниль­ным со­еди­не­ни­ем.

Нук­лео­филь­ный ка­та­лиз ос­но­ва­ния­ми Льюи­са про­ис­хо­дит с об­ра­зо­ва­ни­ем про­ме­жу­точ­но­го про­дук­та при­сое­ди­не­ния ка­та­ли­за­то­ра-нук­лео­фи­ла к суб­стра­ту (напр., при элек­тро­филь­ном бро­ми­ро­ва­нии ал­ке­нов в при­сут­ст­вии га­ло­ге­нид-ио­нов) или с об­ра­зо­ва­ни­ем про­ме­жу­точ­но­го про­дук­та за­ме­ще­ния (при­ме­ром за­ме­ще­ния у на­сы­щен­но­го ато­ма $\ce{C}$ яв­ля­ет­ся гид­ро­лиз ал­кил­га­ло­ге­ни­дов в при­сут­ст­вии анио­на $\ce{I-}$ – ак­тив­но­го нук­лео­филь­но­го ка­та­ли­за­то­ра и за­тем лег­ко за­ме­щае­мой груп­пы).

При ка­та­ли­зе ор­га­нич. со­еди­не­ния­ми функ­ции ка­та­ли­за­то­ров, как пра­ви­ло, бо­лее слож­ны, чем элек­тро­фи­лов или нук­лео­фи­лов. Примеры это­го ви­да Г. к. – ав­то­ка­та­лиз

гли­ко­ле­вым аль­де­ги­дом кон­ден­са­ции фор­маль­де­ги­да до са­ха­ров в осно́вных сре­дах (ре­ак­ция Бут­ле­ро­ва), раз­ло­же­ние пе­рок­сид­ных ра­ди­ка­лов, ка­та­ли­зи­руе­мое $n$-бен­зо­хи­но­ном по схе­ме $$\ce{RR′C(OH)OO\!\bullet +n-C6H4O2 <=> RR′C=O +n-C6H4O2H\!\bullet +O2,\\ RR′C(OH)OO\!\bullet +n-C6H4O2H\bullet <=> RR′C(OH)OOH +n-C6H4O2},$$ ка­та­лиз ами­но­кис­ло­той (про­ли­ном) аль­доль­ной кон­ден­са­ции, Ман­ни­ха ре­ак­ции

 >>

и др. про­цес­сов.

В боль­шин­ст­ве про­цес­сов ка­та­лиз ком­плек­са­ми ме­тал­лов реа­ли­зу­ет­ся че­рез про­ме­жу­точ­ные ме­тал­ло­ком­плекс­ные ин­тер­ме­диа­ты, в т. ч. и в ти­пич­ных окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. про­цес­сах с уча­сти­ем не­ор­га­нич. реа­ген­тов. Напр., при ка­та­ли­зе ком­плек­са­ми Мо(III) вос­ста­нов­ле­ния мо­ле­ку­ляр­но­го азо­та амаль­га­мой на­трия по схе­ме $\ce{N2 + 4Na + 4H2O -> NH2NH2 +4NaOH}$ об­ра­зую­щий­ся в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия $\ce{N2}$ с $\ce{Мо(III)}$ ком­плекс $\ce{[Mo^{4+} -N=N-Mo^{4+}]}$ при дей­ст­вии Na пре­вра­ща­ет­ся в ани­он $\ce{[Mo^{4+}=N-N=Mo^{4+}]^{2–}}$; ре­ак­ция этой про­ме­жу­точ­ной час­ти­цы с $\ce{H2O}$ и при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию гидр­ази­на (ре­ак­ция от­кры­та А. Е. Ши­ло­вым

с со­труд­ни­ка­ми). Лишь для не­боль­шо­го чис­ла ре­ак­ций пе­ре­но­са элек­тро­нов, ка­та­ли­зи­руе­мых ком­плек­са­ми ме­тал­лов, ха­рак­те­рен про­ис­хо­дя­щий без об­ра­зо­ва­ния ин­тер­ме­диа­тов внеш­не­сфер­ный пе­ре­нос элек­тро­на.

Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный тип ме­тал­ло­ком­плекс­но­го Г. к. – ка­та­лиз ре­ак­ций ор­га­нич. со­еди­не­ний с об­ра­зо­ва­ни­ем ме­тал­ло­ор­га­нич. ин­тер­ме­диа­тов со свя­зя­ми ме­талл – уг­ле­род, т. н. ме­тал­ло­ор­га­ни­че­ский ка­та­лиз. Ха­рак­тер­ные ста­дии ме­тал­ло­ор­га­нич. ка­та­ли­за мож­но про­ил­лю­ст­ри­ро­вать на при­ме­ре двух про­цес­сов. Пер­вый – пром. по­лу­че­ние ук­сус­ной ки­сло­ты кар­бо­ни­ли­ро­ва­ни­ем ме­та­но­ла в ка­та­ли­тич. сис­те­ме $\ce{RhI3 – HI – H2O}$. Соль Rh(III) яв­ля­ет­ся пре­кур­со­ром ак­тив­но­го ка­та­ли­за­то­ра – ком­плек­са $\ce{Rh(I)}$, об­ра­зую­ще­го­ся по ре­ак­ции $\ce{RhI3 + 3CO + H2O -> Rh(CO)2I2- + CO2 +HI +H+}$. Ме­ха­низм про­цес­са мож­но изо­бра­зить цик­лич. по­сле­до­ва­тель­но­стью ста­дий (рис. 1). Ста­дия 1 – за­ме­ще­ние на га­ло­ген гид­ро­ксиль­ной груп­пы, ста­дия 2 – окис­ли­тель­ное при­сое­ди­не­ние $\ce{CH3I}$ к $\ce{Rh(I)}$, ста­дия 3 – вне­дре­ние $\ce{CO}$ по свя­зи $\ce{CH3 -Rh}$, ста­дия 4 – вос­ста­но­ви­тель­ное эли­ми­ни­ро­ва­ние аци­лио­ди­да $\ce{CH3COI}$, ста­дия 5 – нук­лео­филь­ное за­ме­ще­ние $\ce{I-}$ в аци­лио­ди­де во­дой. В этом про­цес­се, кро­ме ком­плек­са $\ce{Rh(I)}$, уча­ст­ву­ет про­тон­ный ки­слот­ный ка­та­ли­за­тор $\ce{HI}$ в двух ка­та­ли­тич. цик­лах. Та­кие сис­те­мы на­зы­ва­ют по­ли­функ­цио­наль­ны­ми ка­та­ли­тич. сис­те­ма­ми.

Вто­рой при­мер – гид­ра­та­ция ал­ки­нов с уча­сти­ем трёх ка­та­ли­за­то­ров: ком­плек­сов $\ce{Cu(I)}$ (ме­тал­ло­ком­плекс­ный ка­та­лиз), тио­ла $\ce{RSH}$ (нук­лео­филь­ный ка­та­лиз) и $\ce{HCl}$ (про­тон­ный ки­слот­ный ка­та­лиз), про­те­каю­щая про­тив пра­ви­ла Мар­ков­ни­ко­ва (рис. 2). Ста­дия 1 – об­ра­зо­ва­ние $π$-ком­плек­са, ста­дия 2 – нук­лео­филь­ное при­сое­ди­не­ние RSH к $π$-ком­плек­су, ста­дия 3 – элек­тро­филь­ное за­ме­ще­ние $\ce{Cu(I)}$ про­то­ном, ста­дия 4 – элек­тро­филь­ное при­сое­ди­не­ние $\ce{H+}$ (про­то­ни­ро­ва­ние ти­о­про­пе­ни­ло­во­го эфи­ра), ста­дия 5 – нук­лео­филь­ное за­ме­ще­ние тио­ла во­дой.

В ме­тал­ло­ком­плекс­ном ка­та­ли­зе вы­де­ля­ют асим­мет­ри­че­ский ка­та­лиз с ис­поль­зо­ва­ни­ем хи­раль­ных ме­тал­ло­ком­плекс­ных ка­та­ли­за­то­ров, по­зво­ляю­щих про­во­дить ре­ак­ции сте­рео­се­лек­тив­но (см. в ст. Асим­мет­ри­че­ский син­тез

). Напр., в пром-сти на ком­плек­сах $\ce{Rh(I)}$ с хи­раль­ны­ми фос­фи­но­вы­ми ли­ган­да­ми по­лу­ча­ют ди­гид­рок­си­фе­ни­ла­ла­нин (пре­па­рат для ле­че­ния бо­лез­ни Пар­кин­со­на).

Важ­ная тех­но­ло­гич. про­бле­ма ме­тал­ло­ком­плекс­но­го ка­та­ли­за – от­де­ле­ние ка­та­ли­за­то­ров от про­дук­тов и ре­цик­ли­за­ция ка­та­ли­за­то­ров – ре­ша­ет­ся за счёт им­мо­би­ли­за­ции ком­плек­сов ме­тал­лов с по­мо­щью ли­ган­дов на по­верх­но­сти но­си­те­лей или в од­ной из фаз при ис­поль­зо­ва­нии двух­фаз­ных сис­тем (напр., ор­га­нич. фа­за и во­да, в ко­то­рой рас­тво­рён ком­плекс ме­тал­ла), ис­поль­зо­ва­ния рас­пла­вов ор­га­нич. со­лей (ион­ных жид­костей), в ко­то­рых им­мо­би­ли­зо­ван ком­плекс ме­тал­ла, при­ме­не­ния мем­бран для от­де­ле­ния про­дук­тов ульт­ра­фильт­ра­ци­ей, а так­же ис­поль­зо­ва­ния тер­мо­морф­ных ли­ган­дов или рас­тво­ри­те­лей, ме­няю­щих в за­ви­си­мо­сти от темп-ры фа­зо­вое со­стоя­ние.

Практическое применение

К чис­лу важ­ней­ших пром. го­мо­ген­но-ка­та­ли­тич. про­цес­сов (кро­ме на­зван­ных вы­ше) от­но­сят­ся син­те­зы с уча­сти­ем CO, оли­го­ме­ри­за­ция эти­ле­на с кросс-ме­та­те­зи­сом тер­ми­наль­ных и ин­тер­наль­ных ал­ке­нов, ди­ме­ри­за­ция эти­ле­на и про­пи­ле­на, гид­ри­ро­ва­ние функ­цио­наль­но за­ме­щён­ных ал­ке­нов, нит­ро­со­еди­не­ний, эпок­си­ди­ро­ва­ние про­пи­ле­на, окис­ле­ние ал­кил­аро­ма­тич. со­еди­не­ний и др. Мн. ме­тал­ло­ком­плекс­ные ка­та­ли­тич. про­цес­сы по ак­тив­но­сти ка­та­ли­за­то­ров, хе­мо-, ре­гио- и сте­рео­се­лек­тив­но­сти при­бли­жа­ют­ся к фер­мен­та­тив­ным. Ис­поль­зо­ва­ние струк­тур­ных и функ­цио­наль­ных мо­де­лей фер­мен­тов, прин­ци­пов про­те­ка­ния био­хи­мич. про­цес­сов по­зво­ля­ет соз­да­вать эф­фек­тив­ные про­цес­сы ме­тал­ло­ком­плекс­но­го ка­та­ли­за (см. Био­ми­ме­ти­че­ские ре­ак­ции

).