ในวิชาเคมีการเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์ (homogeneous catalysis)คือการเร่งปฏิกิริยาที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในสถานะเดียวกับสารตั้งต้น โดยส่วนใหญ่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ละลายได้ในสารละลาย ในทางตรงกันข้ามการเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เอกพันธุ์ (heterogeneous catalysis) อธิบายถึงกระบวนการที่ตัวเร่งปฏิกิริยาและสารตั้งต้นอยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะเป็นของแข็งและก๊าซตามลำดับ^{[ 1 ]}คำนี้ใช้เกือบเฉพาะในการอธิบายสารละลายและหมายถึงการเร่งปฏิกิริยาโดยสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก การเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับและยังคงพัฒนาต่อไป การประยุกต์ใช้ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการผลิตกรดอะซิติกเอนไซม์เป็นตัวอย่างของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์^{[ 2 ]}

โปรตอนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ที่แพร่หลาย^{[ 4 ​​]} เนื่องจากน้ำเป็นตัว ทำละลายที่พบได้ทั่วไป น้ำสร้างโปรตอนโดยกระบวนการแตกตัวเป็นไอออนของน้ำเองในกรณีตัวอย่าง กรดจะเร่ง (เร่งปฏิกิริยา) การไฮโดรไลซิ ส ของเอสเทอร์ :

CH ₃ CO ₂ CH ₃ + H ₂ O ⇌ CH ₃ CO ₂ H + CH ₃ OH

ที่ค่า pH เป็นกลาง สารละลายเอสเทอร์ส่วนใหญ่ในน้ำจะไม่เกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในอัตราที่ใช้งานได้จริง

ปฏิกิริยารีดักชันที่สำคัญอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันในกระบวนการนี้ ไฮโดรเจน (H₂ ₎จะถูกเติมเข้าไปในสารตั้งต้นที่ไม่อิ่มตัว วิธีการที่เกี่ยวข้องคือการถ่ายโอนไฮโดรจิเนชัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนไฮโดรเจนจากสารตั้งต้นหนึ่ง (ผู้ให้ไฮโดรเจน) ไปยังอีกสารตั้งต้นหนึ่ง (ผู้รับไฮโดรเจน) ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ได้แก่ "การเติม HX" โดยที่ X = ซิลิล ( ไฮโดรซิลิเลชัน ) และ CN ( ไฮโดรไซยาเนชัน ) ปฏิกิริยาไฮโดรจิ เนชันในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ เช่น มาการีน แอมโมเนีย การเปลี่ยนเบนซีนเป็นไซโคลเฮกเซน จะดำเนินการโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์ทางเคมีอย่างละเอียดมักใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเป็นเนื้อเดียวกัน

ไฮโดรฟอร์มิเลชันซึ่งเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของคาร์บอนิเลชันเกี่ยวข้องกับการเติม H และ "C(O)H" ข้ามพันธะคู่ กระบวนการนี้ดำเนินการเกือบทั้งหมดด้วยสารเชิงซ้อนที่มีโรเดียมและโคบอลต์ ที่ละลายได้ ^{[ 5 ]}

ปฏิกิริยา คาร์บอนิลเลชันที่เกี่ยวข้องอีกอย่างหนึ่งคือการเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้เป็นกรดคาร์บอกซิลิก โดย เมทานอล (MeOH)และ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO)ทำปฏิกิริยากันในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์เพื่อให้ได้กรดอะซิติก ดัง เช่นที่ใช้ในกระบวนการมอนซานโตและกระบวนการคาติวาปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ได้แก่ไฮโดรคาร์บอกซิเลชันและไฮโดรเอสเทอริฟิเคชัน

พอลิโอเลฟินหลายชนิด เช่น พอลิเอทิลีนและพอลิโพรพิลีน ผลิตจากเอทิลีนและโพรพิลีนโดย ใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Nattaตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันมีบทบาทสำคัญ แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ละลายได้หลายชนิดก็ถูกนำมาใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพอลิเมอร์แบบสเตอริโอสเปซิฟิก^{[ 6 ]} โดยทั่วไปแล้ว การเมตาธีซิสของโอเลฟินจะถูกเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันในอุตสาหกรรม แต่รูปแบบที่เป็นเนื้อเดียวกันมีคุณค่าในการสังเคราะห์สารเคมีชั้นดี^{[ 7 ]}

ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ยังถูกนำมาใช้ในปฏิกิริยาออกซิเดชันหลายประเภท ในกระบวนการวักเกอร์ (Wacker process ) อะเซทัลดีไฮด์ถูกผลิตขึ้นจากอีเทนและออกซิเจนสารประกอบเชิงซ้อนที่ไม่ใช่โลหะอินทรีย์หลายชนิดก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเร่งปฏิกิริยา เช่น ในการผลิตกรดเทเรฟทาลิกจากไซลีน อัลคีนถูกทำให้เกิดอีพอกซิไดซ์และไดไฮดรอกซิเลชันโดยสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะ ดังเช่นที่แสดงในกระบวนการฮาลคอน (Halcon process)และการ ไดไฮดรอกซิเลชันของ ชาร์ปเพลส (Sharpless dihydroxylation )

เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ที่จำเป็นต่อชีวิต แต่ยังถูกนำไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมด้วย ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดีคือคาร์บอนิกแอนไฮดราสซึ่งเร่งปฏิกิริยาการปล่อย CO2 _เข้าสู่ปอดจากกระแสเลือด เอนไซม์มีคุณสมบัติทั้งของตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์และตัวเร่งปฏิกิริยาต่างพันธุ์ ดังนั้นจึงมักถูกมองว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทที่สามที่แยกต่างหาก น้ำเป็นสารตั้งต้นทั่วไปในการเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ เอสเทอร์และอะไมด์จะไฮโดรไลซิสช้าในน้ำที่เป็นกลาง แต่ความเร็วจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากเมทัลโลเอนไซม์ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็นสารเชิงซ้อนประสานงานขนาดใหญ่ อะคริลาไมด์เตรียมได้จากการไฮโดรไลซิสของอะคริโลไนไตรล์โดย ใช้เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ^{[ 8 ]}ความต้องการอะคริลาไมด์ ในสหรัฐอเมริกา อยู่ที่ 253,000,000 ปอนด์ (115,000,000 กิโลกรัม) ณ ปี 2550

• ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์มักมีความเลือกสรรมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เอกพันธุ์
• สำหรับกระบวนการคายความร้อน ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธ์จะถ่ายเทความร้อนไปยังตัวทำละลาย
• ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นง่ายต่อการระบุลักษณะเฉพาะ ทำให้กลไกปฏิกิริยาสามารถจัดการได้อย่างมีเหตุผล^{[ 9 ]}

• การแยกตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันออกจากผลิตภัณฑ์อาจเป็นเรื่องท้าทาย ในบางกรณีที่เกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีกิจกรรมสูง ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกแยกออกจากผลิตภัณฑ์ ในกรณีอื่นๆ การกลั่นสามารถสกัดผลิตภัณฑ์อินทรีย์ระเหยง่ายออกมาได้
• ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันมีเสถียรภาพทางความร้อนจำกัดเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกหลายชนิดเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 °C อย่างไรก็ตาม ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบปินเซอร์ บางชนิด สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิใกล้ 200 °C ^{[ 10 ]}

• การเร่งปฏิกิริยาแบบคู่ขนานพร้อมกัน