Avainero orgaanisten ja epäorgaanisten katalyyttien välillä on se, että orgaaniset katalyytit sisältävät olennaisesti C-, H- ja O-atomeja kemiallisessa rakenteessa, kun taas epäorgaaninen katalyytti ei sisällä olennaisesti C-, H- ja O-atomeja kemiallisessa rakenteessa.
Katalyytti on kemiallinen lajike, joka osallistuu kemialliseen reaktioon reaktionopeuden lisäämiseksi, mutta joka ei kulu reaktion aikana. Katalyyttejä on neljää tyyppiä; ne ovat homogeenisia, heterogeenisiä, heterofenoituneita ja biokatalyyttejä.
Mitä ovat orgaaniset katalyytit?
Orgaaniset katalyytit ovat katalyyttejä, joilla on orgaaninen kemiallinen rakenne, joka voi osallistua kemialliseen reaktioon reaktion nopeuden lisäämiseksi. Nämä katalyytit ovat mukana organokatalyysiprosesseissa. Siksi se tunnetaan myös organokatalyyttinä. Se koostuu hiilestä, vedystä, rikistä ja muista kemiallisista alkuaineista, jotka ovat epämetalleja, joita löytyy orgaanisista yhdisteistä.
Orgaanisia katalyyttejä pidetään usein virheellisenä entsyymien nimityksenä, koska niiden kemiallinen koostumus ja kuvaus ovat samank altaisia. Näillä yhdisteillä on vertailukelpoiset vaikutukset reaktionopeuksiin ja reaktioon osallistuviin katalyysimuotoihin.
Organokatalyysiprosessissa on toissijainen amiinifunktionaalisuus. Voimme kuvata sen suorittavan joko enamiini- tai iminiumkatalyysiä.
Enamiinikatalyysi – muodostamalla katalyyttisiä määriä aktiivista enamiininukleofiilia.
Iminiumkatalyysi – muodostamalla katalyyttisiä määriä aktivoitua iminiumelektrofiiliä.
Nämä mekanismit ovat yleensä tyypillisiä kovalenttiselle organokatalyysille.
Orgaanisten katalyyttien käytöllä on useita erilaisia etuja. Se ei vaadi metallipohjaista katalyysiä; siksi se edistää vihreää kemiaa. Lisäksi yksinkertaiset orgaaniset hapot ovat olleet käyttökelpoisia katalyytteinä selluloosan modifioinnissa vedessä monitinaisessa mittakaavassa. Lisäksi, jos orgaaninen katalyytti on kiraalinen, se avaa tien epäsymmetriselle katalyysille, kuten aldolireaktioihin osallistuvalle proliinille.
Lisäksi tavallisissa akiraalisissa orgaanisissa katalyyteissä on typpeä piperidiinin muodossa, jota käytetään Knoevenagelin kondensaatiossa.
Mitä ovat epäorgaaniset katalyytit?
Epäorgaaniset katalyytit ovat katalyyttisiä yhdisteitä, joilla on epäorgaaninen kemiallinen rakenne ja jotka auttavat kemiallisessa reaktiossa lisäämään reaktion nopeutta. Näitä kutsutaan myös heterogeenisiksi katalyyteiksi. Ne tukevat metalleja, jotka jäljittelevät entsyymien erinomaista toimintaa. Hyvä esimerkki epäorgaanisesta katalyytistä on kaliumpermanganaatti.
Kaliumpermanganaatin läsnä ollessa vetyperoksidi voi hajota vedeksi ja happikaasuksi suurella reaktionopeudella, ja tästä reaktiosta saadaan kaksi moolia vettä ja yksi mooli happea, kun käytetään kahta vetyperoksidimolekyyliä.
Yleensä tämäntyyppiset katalysaattorit valmistetaan metalleista ja metallioksideista. Tämä johtuu korkeasta lämpöstabiilisuudesta. Monet teolliset sovellukset vaativat lämpöstabiilisuutta.
Mitä eroa on orgaanisilla ja epäorgaanisilla katalyyteillä?
On olemassa erilaisia katalyyttejä, joita voimme käyttää kemiallisen reaktion tehostamiseen. Keskeinen ero orgaanisten ja epäorgaanisten katalyyttien välillä on se, että orgaaniset katalyytit sisältävät olennaisesti C-, H- ja O-atomeja kemiallisessa rakenteessa, kun taas epäorgaaninen katalyytti ei sisällä olennaisesti C-, H- ja O-atomeja kemiallisessa rakenteessa. Entsyymit, kuten kinaasit, invertaasi ja polymeraasi, ovat orgaanisia katalyyttejä, kun taas metallit, kuten palladium, koboltti ja kupari, ovat epäorgaanisia katalyyttejä. Lisäksi orgaanisia katalyyttejä voidaan syntetisoida elävissä soluissa tai valmistaa keinotekoisesti, kun taas epäorgaanisia katalyyttejä ei voida syntetisoida elävissä soluissa vain keinotekoisesti.
Alla oleva infografiikka esittelee orgaanisten ja epäorgaanisten katalyyttien väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – orgaaniset vs epäorgaaniset katalyytit
Avainero orgaanisten ja epäorgaanisten katalyyttien välillä on se, että orgaaniset katalyytit sisältävät olennaisesti C-, H- ja O-atomeja kemiallisessa rakenteessa, kun taas epäorgaaninen katalyytti ei sisällä C-, H- ja O-atomeja olennaisesti kemiallisessa rakenteessa. Molemmat katalyyttityypit auttavat tehostamaan kemiallista reaktiota
