Vízgáz shift reakció

A vízgáz shift reackió (WGSR) során hidrogén és szén-dioxid keletkezik szén-monoxid és vízgőz exergonikus reakciójából:

$\displaystyle \ce{H2O + CO -> H2 + CO2} ~~~~~ \Delta G = -6,8 ~ \mathrm{kJ ~ mol^{-1}}$

(9.2)

Az iparban többnyire különféle fém-oxid tartalmú heterogén katalizátorokat szoktak erre a célra használni, azonban léteznek homogénkatalitikus alternatívák is. Egy ilyen példát mutat be a 9.12 ábra. King et al. [1978]

**9.12. Ábra:** Vízgáz shift reakció mechanizmusa
$\includegraphics[width=0.65\textwidth]{karbonil/wgsr_mech}$

Katalizátorként a vas-tetrakarbonil-hidrid metallát ([HFe(CO)₄]^-) szolgál, mely CO nyomás alatt vas-pentakarbonilt (Fe(CO)₅) és egy hidridiont produkál, ami viszont vízzel reagálva hidroxid iont és dihidrogént eredményez (1). A hidroxid ion nukleofil támadással reakcióba lép a vas-pentakarbonil egyik karbonil ligandumjával (bázisreakció), így egy karboxiláto ligandum alakul ki a vas koordinációs övezetében (2). Dekarboxileződéssel kilép a CO₂ (3) és visszakapjuk a kiindulási [HFe(CO)₄]^- metallát katalizátorunkat.