singlesitekatalyytteja

Yksittäiskatalyyttejä ovat katalyyttejä, joiden aktiiviset keskukset ovat yhdenmukaisia ja tarkasti määriteltyjä. Tämä yhdenmukaisuus voi ilmetä homogeenisessä järjestelmässä liukenevana katalyyttinä tai kiinteään tukikerrokseen kiinnitettynä, jolloin kaikki aktiiviset keskukset toimivat samalla tavalla. Yksittäiskatalyyttejä käytetään, koska niiden uniformisuus mahdollistaa paremman kontrollin reaktioista, korkeampia selektiivisyyksiä ja helpomman kokonaismallinnuksen.

Tyypillisesti yksittäiskatalyyttejä suunnitellaan ligandeja ympäröivillä ympäristöillä, jotka määrittelevät metallikeskuksen rakenteen. Esimerkkejä ovat metallocene- ja post-metallocene-katalyytit, joissa aktiivinen keskus on ympäröity tarkasti valituilla ligandeilla. Heterogeeniset yksittäiskatalyytteet kiinnitetään tukikerrokseen, kuten silikaattiin tai alumiinioksidiin, jolloin aktiiviset keskukset ovat yhdenmukaisia kiinnityksen vuoksi. Aktivaattorit, kuten methylalumoxane (MAO) tai boronilaattapohjaiset cocatalystit, voivat säätää katalyytin aktiivisuutta ja elektronista ympäristöä.

Ominaisuuksiin kuuluu korkea selektiivisyys sekä kyky kontrolloida polymerisaation rakennetta, kuten stereokemiaa (esimerkiksi isotaktinen polypropeeni) ja lopullisen polymerin ominaisuuksia. Tämä mahdollistaa tuotteiden paremmat mekaaniset ominaisuudet ja vähemmän sivutuotteita. Yksittäiskatalyyttejä käytetään laajalti erityisesti olefiinipolymeroinnissa ja joidenkin funktionalisoitujen reaktioiden katalysoinnissa.

Edut ja rajoitteet: yhdenmukaiset aktiivikset antavat ennustettavuutta ja muokattavuutta katalyysiin, mutta kustannukset, herkkyys epäpuhtauksille sekä valmistuksen monimutkaisuus voivat rajoittaa laajaa käyttöönottoa.