Cơ chế của xúc tác chuyển pha

Để thực hiện một phản ứng, điều cần thiết là các loại tác nhân: phân tử, ion,… có thể tiến lại gần nhau. Do đó, xu hướng tự nhiên để thực hiện phản ứng hóa học là trong môi trường đồng thể, trong các dung môi có thể hòa tan, ít nhất là có một phần nào đó các phần tử tham gia phản ứng. Ví dụ khi các chất phản ứng là ion tương tác với các hợp chất hữu cơ không phân cực, sự hình thành môi trường đồng thể cho một phản ứng gặp nhiều khó khăn nghiêm trọng. Trong trường hợp này và nhiều trường hợp khác, xúc tác chuyển pha (phase transfer catalysisPTC) hay XTCP là một giải pháp hiệu quả và đơn giản.XTCP là một phương pháp chung và ứng dụng cho các phản ứng mà ở đó các anion vô cơ, hữu cơ, cacben và những tác nhân hoạt động khác phản ứng với các hợp chất hữu cơ. Ngược với xu hướng chung thực hiện phản ứng trong môi trường đồng thể, theo khái niệm XTCP, phản ứng được thực hiện trong môi trường dị thể hệ hai pha (1 pha là nơi chứa các anion hoặc bazơ cho sự hình thành anion hữu cơ, ngược lại chứa các chất hữu cơ và chất xúc tác các cation ưa dầu được chứa trong pha thứ hai, pha hữu cơ). Các anion được liên tục đưa vào pha hữu cơ dưới dạng cặp anion ưa dầu với các cation được cung cấp bởi chất xúc tác. Hầu hết các cation tetra ankyl amoni (TTA) đáp ứng yêu cầu này. XTCP được công bố đầu tiên bởi Jarausse năm 1951. Trong XTCP thì một chất tham gia phản ứng nằm trong pha hữu cơ phản ứng với một tác nhân nằm trong một pha khác thường là pha nước hay pha rắn. Phản ứng được thực hiện nhờ một tác nhân chuyển được gọi là xúc tác chuyển pha. Tác nhân này có khả năng hòa tan hay tách các ion hữu cơ hay vô cơ dưới dạng các cặp ion vào trong môi trường hữu cơ và phản ứng tạo thành sản phẩm mong muốn xảy ra ở pha hữu cơ này 2.