reaktioner i opløsning, der ikke er katalyseret, er langsomme, da ladningsudvikling og adskillelse forekommer i overgangstilstanden. Når bindinger er lavet eller brudt, dannes ofte ladede mellemprodukter, som er højere i energi end reaktanterne. Da mellemproduktet er højere i energi end reaktanterne, ville overgangstilstanden være endnu højere i energi og dermed mere ligner det ladede mellemprodukt. Alt, hvad der kan stabilisere ladningerne på mellemproduktet og dermed de udviklende ladninger i overgangstilstandene, vil sænke energien i overgangstilstanden og katalysere reaktionen. I dette afsnit vil vi undersøge mekanismen bag katalysen ved små molekyler af kemiske reaktioner. Formentlig vil biologisk makromolekylær katalysator (som protein) anvende lignende mekanismer i deres katalytiske virkninger (som vil blive diskuteret i næste afsnit).
katalysatorer kan anvende mindst 5 forskellige måder at stabilisere overgangstilstande på.
Ladningsudvikling i TS kan reduceres ved enten donation af en proton fra generelle syrer (som eddikesyre eller en protoneret indolring) til et atom, såsom en carbonyl O, der udvikler en delvis negativ ladning i TS, når den er bundet af en nukleofil. Protondonation reducerer det udviklende negative i TS. Alternativt kan en nukleofil, såsom vand, der udvikler en delvis positiv ladning i TS, når den begynder at danne en binding til en elektrofil C i en carbonyl, stabiliseres ved tilstedeværelsen af en generel base (såsom acetat eller den deprotonerede indolring). Protonabstraktion reducerer den udviklende positive ladning
figur: LADNINGSUDVIKLING i overgangstilstanden for ESTERHYDROLYSE
figur: mekanisme for generel SYREKATALYSE
figur: mekanisme for generel BASISKATALYSE
bidragydere og tilskrivninger
- Prof. Henry Jakubovski (College of St. Benedict / St. John ‘ s University)
