触媒サイクルとは？
しょくばいさいくる
触媒サイクルとは、触媒が反応の前後で元の状態に戻りながら繰り返し反応を促進する一連の過程を指します。
触媒サイクル（カタリティック・サイクル）とは、触媒が反応物と結合して中間体を形成し、生成物を放出した後に元の触媒として再生されるまでの一連の段階的な過程のことです。触媒は反応の前後で変化しないという特性を持ちますが、そのプロセスにおいては複数の中間段階を経て機能します。この全体の流れを循環的に捉えたものが触媒サイクルです。
触媒サイクルは主に均一系触媒（金属錯体など）の反応機構を説明する際に用いられます。たとえば遷移金属錯体を触媒とする有機反応（クロスカップリング反応など）では、一般に次のような段階を経ます。
- 酸化的付加：金属が基質（ハロゲン化物など）と結合して金属の酸化数が増加する
- トランスメタル化：別の有機基が金属に移る
- 還元的脱離：金属から生成物が放出され、金属が元の状態に戻る
この一連のサイクルが繰り返されることで、少量の触媒で大量の反応を進めることが可能になります。ターンオーバー数（TON）はサイクルが何回繰り返されたかを示す指標として触媒の性能評価に用いられます。
酵素反応においても触媒サイクルという概念が適用され、生体内の代謝反応の理解に役立てられています。
使い方・例文
パラジウム触媒を使った鈴木カップリング反応の反応機構を解説する際に、酸化的付加・トランスメタル化・還元的脱離という三段階の触媒サイクルとして図示されます。
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