الدورة التحفيزية

في الكيمياء ، تُعرف الدورة التحفيزية بأنها آلية تفاعل متعددة الخطوات تتضمن عاملًا محفزًا . ^{[ 1 ]} وتُعد الدورة التحفيزية الطريقة الرئيسية لوصف دور العوامل المحفزة في الكيمياء الحيوية ، والكيمياء العضوية الفلزية ، والكيمياء الحيوية غير العضوية ، وعلم المواد ، وغيرها.

بما أن المحفزات قابلة للتجديد، فإن دورات التحفيز تُكتب عادةً على شكل سلسلة من التفاعلات الكيميائية في شكل حلقة. في هذه الحلقات، تتضمن الخطوة الأولى ارتباط متفاعل واحد أو أكثر بالمحفز، أما الخطوة الأخيرة فهي إطلاق الناتج وتجديد المحفز. وتُظهر المقالات المتعلقة بعملية مونسانتو ، وعملية واكر ، وتفاعل هيك دورات تحفيزية.

لا تمثل الدورة التحفيزية بالضرورة آلية تفاعل كاملة. على سبيل المثال، قد يتم الكشف عن المركبات الوسيطة ، ولكن لا يُعرف ما هي الآليات التي تحدث بها التفاعلات الأولية الفعلية .

المواد الأولية ليست محفزات بحد ذاتها، بل هي مواد تمهيدية لها. تتحول هذه المواد في المفاعل إلى المواد المحفزة الفعلية. ويُعدّ التمييز بين المحفزات والمواد الأولية موضوعًا هامًا في أبحاث التحفيز.

يُطلق على تحويل المحفز الأولي إلى محفز اسم تنشيط المحفز . تُعدّ العديد من هاليدات المعادن محفزات أولية لبلمرة الألكينات ، انظر محفز كامينسكي وتحفيز زيغلر-ناتا . يتم تنشيط المحفزات الأولية، مثل كلوريد التيتانيوم الثلاثي ، بواسطة مركبات الألومنيوم العضوية ، التي تعمل كمنشطات للمحفز . ^{[ 2 ]} غالبًا ما تُصنّف أكاسيد المعادن كمحفزات، ولكنها في الواقع تُعدّ دائمًا تقريبًا محفزات أولية . تشمل تطبيقاتها تفاعل تبادل الأوليفينات والهدرجة . تتطلب أكاسيد المعادن وجود عامل تنشيط، عادةً ما يكون عاملًا مُختزلًا، للدخول في دورة التحفيز.

غالباً ما تُظهر الدورات التحفيزية تحويل المحفز الأولي إلى المحفز.

غالبًا ما يُستخدم ما يُسمى بالمحفز المُضحّي كجزء من نظام التفاعل بهدف تجديد المحفز الأساسي في كل دورة. وكما يوحي الاسم، فإن المحفز المُضحّي لا يُجدد ويُستهلك بشكل نهائي، وبالتالي لا يُعد محفزًا على الإطلاق. يُعرف هذا المركب المُضحّي أيضًا بالمحفز المتكافئ عند إضافته بكميات متكافئة مقارنةً بالمتفاعل الرئيسي . عادةً ما يكون المحفز الأساسي جزيئًا باهظ الثمن ومعقدًا، ويُضاف بكميات ضئيلة قدر الإمكان. أما المحفز المتكافئ، فينبغي أن يكون رخيصًا ومتوفرًا بكثرة. يُشار إلى "المحفزات المُضحّية" بدقة أكبر من خلال دورها الفعلي في الدورة التحفيزية، على سبيل المثال كعامل مُختزل.