Emäkatalyytteisessä

Emäkatalyytteisessä tarkoitetaan kemiallista reaktiota, jossa katalyyttinä toimii emäs. Emä voi olla esimerkiksi hyvin reaktiivinen hydroksidi (NaOH, KOH), alkoksidi (RO−) tai orgaaninen emä kuten amide-pohjaiset katalyytit. Emä poistaa protonin substraatista muodostaen reaktiivisen nukleofilin, kuten enolaatin tai karbanionin, jonka avulla reaktio etenee. Katalyyttinen emä kierrätetään reaktiokierrossa ja suurin osa emästä regeneroituu tuotteeseen nähden, joten emä ei yleensä kulu käytössä. Emäkatalyysi eroaa hapon katalyysistä siinä, että protonin siirrot ja elektroninsiirrot tapahtuvat emäksen toimesta sen sijaan, että katalyytti toimisi protonin luovuttajana.

Yleisiä esimerkkejä emäkatalyysistä ovat aldol-kondenaatiot, joissa enolaatin muodostuminen ja sen jälkeen aldolidi-reaktio mahdollistuvat; Knoevenagel-kondenaatiot, joissa aktiivisen metyyliderivaatin deprotonointi johtaa alkylaationn ja kondensaation kautta uusiin C=C- tai C=N- sidoksiin; Michael-additiot, joissa konjugoituvat systemit vastaanottavat nukleofilia base-kontrolloituna; sekä eräät transesterifikaatiot ja Claisen-kondenaatiot, joissa emäs käynnistää karbokationin tai enolaatin variaatioita.

Käytännössä emäkatalyysi suosii deprotonaatiivisia mekanismeja ja vaatii usein ankaruutta kosteudelta sekä valitusta reaktorin liuottimesta. Valinta ja vahvuus emäksen mukaan vaikuttavat reaktioiden regio-, ruta- ja stereokontrolliin sekä sivUJareaktioihin, joten emäkatalyysisen reaktion suunnittelussa huomioidaan emäksen pKa, substraattien elektroniset ominaisuudet ja ympäröivä ympäristö.