Катализ в сложных системах

Как определить эффективность катализатора? Как работает калориметрия теплового потока? Какое значение имеет изучение взаимодействия различных молекул? Об этом рассказывает профессор Научно-исследовательского института Скриппса Валерий Фокин.

Вся природа и все живые организмы построены на каталитических реакциях. Мы в нашем организме имеем громадное количество различных ферментов, катализаторов, которые ответственны за все процессы нашей жизни: от регенерации клеток кожи до усвоения пищи. В химии катализаторы используются как в академических исследованиях, так и в промышленности.

Один из методов, который широко используется, — это метод калориметрии теплового потока. Все реакции, которые происходят в химии, в том числе и каталитические, либо выделяют тепло, либо поглощают. И каждый элементарный шаг производства, синтез каждой молекулы продукта, дает несколько килоджоулей или джоулей тепла. Если мы можем измерить не то количество тепла, которое за всю реакцию выделяется, а именно в единицу времени и померить, сколько тепла выделяется за каждую единицу времени, мы можем узнать, какова скорость этой реакции в целом.

Катализ в сложных системах — одно из понятий, которые позволят понять, каким образом мы должны изучать физические, химические, биологические явления, смотря на них целостно, не изолированно. И каким образом мы можем получать оттуда информацию для того, чтобы наиболее эффективным образом получать лекарства, новые химические соединения или просто понимать азы, фундаментальные основы взаимодействия различных молекул друг с другом.