触媒

触媒とは?

触媒とは、化学反応の前後で自身は変化せずに反応速度を速める物質をいいます。

触媒は、人間社会を動かす化学反応で大変重要な役割を演じています。
触媒とは、化学反応を高速化する物質のことです。
触媒の助けを借りなえれば何年もかかるかもしれない分子の相互作用が数秒でできるようになります。
プラスチックから医薬品まで、あらゆるものを触媒に頼って製造しています。
体内に存在する天然の触媒は酵素と呼ばれ、生体内の化学反応を助け、生命を維持するために重要な役割を果たしています。

触媒反応の例

とても良い例なのは、過酸化水素の水と酸素への化学変化です。
2 H2O2 → 2 H2O + O2
この反応は、化学反応によってできる生成物がもとの物質よりも安定しているために右に進行します。
しかし、触媒がないと反応は遅いものです。
実際、過酸化水素の分解は、過酸化水素溶液が市販されているほど安定なことを考えるとどれくらい遅いのかがわかると思います。
しかし、この反応は二酸化マンガンなどの触媒、または生物の酵素ペルオキシダーゼの影響を強く受けて飛躍的に速くなります。ここに少量の二酸化マンガンを加えると、過酸化水素は急速に反応して水と酸素ができます。この効果は酸素がぶくぶくでてくるので容易に見ることができます。二酸化マンガンはこの反応自体で消費されないので、そのまま無期限にこの反応において利用できます。

触媒反応のメカニズム

一般的に、化学反応は触媒の存在下では、触媒が触媒のない状態の化学反応のメカニズムよりも低い活性化エネルギーで代替反応経路(またはメカニズム)を提供するため、より速く反応を起こさせることができるのです。触媒機構では、通常、触媒は反応して中間体を形成し、その中間体がプロセス中で元の触媒を再生します。

この記事の著者:仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号