Un complex cu geometrie constrânsă. Astfel de precatalizatori sunt utilizați pentru producerea de poliolefine, cum ar fi polietilena și polipropilena.

Cataliză acidăEdit

Articol principal: cataliză acidă

Protonul este un catalizator omogen omniprezent deoarece apa este cel mai frecvent solvent. Apa formează protoni prin procesul de autoionizare a apei. Într-un caz ilustrativ, acizii accelerează (catalizează) hidroliza esterilor:

CH3CO2CH3 + H2O ⇌ CH3CO2H + CH3OH

La pH neutru, soluțiile apoase ale majorității esterilor nu se hidrolizează la viteze practice.

Cataliză cu metale de tranzițieEdit

Mecanism pentru hidrogenarea unei alchene catalizată de catalizatorul omogen Wilkinson’s catalyst.

Hidrogenarea și reacții înrudite

O clasă importantă de transformări reductive sunt hidrogenările. În acest proces, H2 adăugat la substraturi nesaturate. O metodologie înrudită, hidrogenarea de transfer, implică prin transfer de hidrogen de la un substrat (donator de hidrogen) la altul (acceptor de hidrogen). Reacțiile înrudite presupun „adiții HX”, unde X = silil (hidrosililare) și CN (hidrocianare). Majoritatea hidrogenărilor industriale la scară largă – margerină, amoniac, transformare a benzenului în ciclohexan – se realizează cu catalizatori eterogeni. Cu toate acestea, sintezele chimice fine se bazează adesea pe catalizatori omogeni.

Carbonațiuni

Hidroformilarea, o formă proeminentă de carbonilare, implică adăugarea de H și „C(O)H” de-a lungul unei duble legături. Acest proces se realizează aproape exclusiv cu complecși solubili care conțin rodiu și cobalt.

O carbonilare înrudită este conversia alcoolilor în acizi carboxilici. MeOH și CO reacționează în prezența unor catalizatori omogeni pentru a da acid acetic, așa cum se practică în procedeele Monsanto și Cativa. Reacțiile înrudite includ hidrocarboxilarea și hidroesterificările.

Polimerizarea și metaza alchenelor

O serie de poliolefine, de exemplu, polietilena și polipropilena, sunt produse din etilenă și propilenă prin cataliză Ziegler-Natta. Catalizatorii eterogeni predomină, dar sunt folosiți mulți catalizatori solubili, în special pentru polimeri stereospecifici. Metataza olefinelor este de obicei catalizată eterogen în industrie, dar variantele omogene sunt valoroase în sinteza chimică fină.

Oxidații

Catalizatorii omogeni sunt, de asemenea, utilizați într-o varietate de oxidări. Este procedeul Wacker, acetaldehida este produsă din etilenă și oxigen. Numeroși complecși neorganometalici sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă în cataliză, de exemplu pentru producerea de acid tereftalic din xilenă. Alchenele sunt epoxidate și dihidroxilate de către complecși metalici, după cum ilustrează procesul Halcon și dihidroxilarea Sharpless.

Enzime (inclusiv metaloenzime)Edit

Enzimele sunt catalizatori omogeni care sunt esențiali pentru viață, dar care sunt, de asemenea, valorificați pentru procese industriale. Un exemplu bine studiat este anhidraza carbonică, care catalizează eliberarea de CO2 în plămâni din fluxul sanguin în plămâni. Enzimele posedă proprietăți de catalizatori atât omogeni, cât și eterogeni. Ca atare, ele sunt considerate, de obicei, ca o a treia categorie de catalizatori, separată. Apa este un reactiv comun în cataliza enzimatică. Esterii și amidele se hidrolizează lent în apă neutră, dar vitezele sunt puternic afectate de metaloenzime, care pot fi privite ca niște complexe de coordonare mari. Acrilamida se prepară prin hidroliza catalizată enzimatic a acrilonitrilului. Cererea de acrilamidă în SUA a fost de 115.000.000.000 kg (253.000.000 de lire sterline) în 2007.

.