Эмпирические основания теории

В классической химии катализаторами называют вещества, изменяющие скорость реакции, но не изменяющие своего состава и состояния. Давно известно, однако, что такое определение ката­лизаторов является идеализацией. Вся история каталитической химии свидетельствует об изменениях состава и структуры катали­заторов, об их отравлении, дезактивации и необходимости регене­рации или полной замены.

Открытие А. Гуотми и Р. Каннингемом явлений самосовершен­ствования катализаторов под влиянием основной реакции было первым указанием не только на необходимость коренного измене­ния взглядов на сущность катализа, но, главное, на принципиально новый в науке эмпирический факт саморазвития химической систе­мы. Многолетняя практика органического синтеза давала возмож­ность для получения сколь угодно сложных соединений из самых простых. Но она указывала при этом лишь на возможности челове­ка, осуществляющего синтез. История химии не знала ни одного факта, свидетельствующего о том саморазвитии химических реаген­тов в органическом синтезе, которое постулируется актуалисти-ческими теориями химической эволюции. История каталитической химии предоставила подобные факты саморазвития, но не реаген­тов, а катализаторов.

Через лупу мультиплетной теории катализа, развиваемой А. А. Баландиным и касающейся изменений состава и структуры гетерогенных катализаторов в ходе реакций, А. П. Руденко рас­смотрел множество случаев саморазвития каталитических систем, так или иначе описанных различными исследователями. С обобщения этих случаев и началось создание «теории эволюционного ка­тализа», а вместе с тем и теории хемо- и биогенеза.

Теоретические основания выводов о саморазвитии каталитиче­ских систем.Теория А. П. Руденко строилась на основе обобщения как фактического, так и теоретического материала, составляющего учение о катализе. Очевидно, можно считать, что главной исходной позицией при разработке этой теории были положения мульти-плетной теории А. А. Баландина. Вот основные из них:

1) катализ может быть только положительным, т. е. катализа­
торы увеличивают скорость реакции;

2) катализаторы способны ориентировать реакцию в одном
из возможных направлений;

3) катализаторы химически взаимодействуют с реагентами
и в соответствии со структурными и энергетическими принципами
образуют промежуточный (мультиплетный) комплекс, обладающий
свойствами переходного состояния.

А. П. Руденко называет такой промежуточный комплекс эле­ментарной каталитической системой, что с позиций системного ана­лиза является вполне правомерным: все элементы этого комп­лекса— атомы (ядра) индексных групп реагентов, связанные с ними сложные радикалы реагентов, атомы катализаторов— в целом представляют собой ядерно-электронный комплекс, образованный посредством химических связей различных и при этом изменяю­щихся электронных зарядов. Естественно, что такой комплекс, подобно всякому переходному состоянию, существует в форме непрерывно изменяющихся конфигураций на некотором малом отрезке пути реакции. Поэтому время его существования опреде­ляется величиной, имеющей характер дифференциала. Однако в ходе каталитических реакций, сопровождающихся постоянным притоком извне новых порций реагентов и отводом готовых про­дуктов, происходит многократное возобновление комплексов, и они, по выражению А. П. Руденко, приобретают статус элементарных открытых каталитических систем (ЭОКС) *.