em solução que não são catalisadas são lentas desde o desenvolvimento da carga e separação ocorre no estado de transição. Quando as ligações são feitas ou quebradas, intermediários carregados são muitas vezes formados que são mais elevados em energia do que os reagentes. Uma vez que o intermediário é maior em energia do que os reagentes, o estado de transição seria ainda maior em energia, e, portanto, mais parecido com o intermediário carregado. Qualquer coisa que possa estabilizar as cargas no intermediário e, portanto, as cargas em desenvolvimento nos estados de transição irá baixar a energia do Estado de transição e catalisar a reação. Nesta seção vamos investigar o mecanismo subjacente à catálise por pequenas moléculas de reações químicas. Presumivelmente, catalisador biológico macromolecular (como enzimas proteicas) irá usar mecanismos semelhantes em seus efeitos catalíticos (que será discutido na próxima seção).
catalisadores, incluindo enzimas, podem empregar pelo menos 5 maneiras diferentes para estabilizar estados de transição.
o desenvolvimento de carga na TS pode ser diminuído pela doação de um próton de ácidos gerais (como ácido acético ou um anel indol protonado) para um átomo como um carbonilo o que desenvolve uma carga negativa parcial na TS quando é ligado por um nucleófilo. A doação de prótons diminui o desenvolvimento negativo na TS. Alternativamente, um nucleófilo como a água que desenvolve uma carga parcial positiva na TS, à medida que ela começa a formar uma ligação a um C eletrofílico em um carbonilo, pode ser estabilizado pela presença de uma base geral (como acetato ou o anel indol desprotonado). A abstração de protões diminui o desenvolvimento da carga positiva
figura: desenvolvimento da carga no estado de transição para a hidrólise dos ésteres
figura: mecanismo de catálise ácida geral
figura: mecanismo de catálise de base geral
contribuições e atribuições
- Prof. Henry Jakubowski (College of St. Benedict / St. John’s University)
