ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ГИДРИРОВАНИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ГИДРИРОВАНИЕ (гидрогенизация), присоединение Н2 к орг. соединениям (обратная р-ция наз. дегидрированием). Г. и дегидрирование связаны подвижным равновесием, положение к-рого определяется темп-рой и давлением Н2. Г. обычно происходит при сравнительно низких т-рах (20-200 °С), дегидрирование-при более высоких. Повышение давления благоприятствует Г.

Обычно Г. осуществляют в условиях гетерог. или гомог. катализа. В пром-сти Наиб. распространено гетерогенное Г. молекулярным водородом. При этом Н2, активированный катализатором, ступенчато присоединяется к субстрату; стадией, лимитирующей скорость Г., обычно является перенос водорода на субстрат. Катализаторы-хим. элементы с недостроенными d-оболочками, чаще всего металлы VIII гр. периодической системы, оксиды и сульфиды металлов, а также многокомпонентные катализаторы.

При гетерог. Г. увеличение числа и объема заместителей при кратной связи приводит к затруднению координации соед. с пов-стью катализатора и доступа к нему Н2. Скорость Г. часто определяется природой гидрируемой связи. Достаточно легко гидрируются ацетилены, олефины, нитросоединения, труднее-ароматич. углеводороды, альдегиды, кетоны, карбоновые к-ты и их производные (см. табл.). Недостаток процесса-невысокая селективность вследствие протекания побочных р-ций крекинга, гидрогенолиза и т.п.

УСЛОВИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ГИДРИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
1109-7.jpg

Каталитич. гетерог. Г.-один из важнейших процессов хим. пром-сти. См., напр., Гидроочистка, Гидрокрекинг, Гидрогенизация жиров и др.

При гомогенном Г. активация водорода и субстрата происходит путем их включения в координац. сферу каталитич. комплекса. При этом идет гетеролитич. или гомолитич. диссоциация водорода, что и создает условия для Г. Связь субстрата с атомом металла катализатора должна быть достаточно лабильной. Алкены, образующие слишком прочные связи, не гидрируются в этих условиях. В кач-ве катализаторов используют соед. переходных металлов: соли, карбонилы, фосфиновые комплексы, двухкомпонентные системы, получаемые взаимод. солей с восстановителями или комплексообразователями (напр., катализаторы Циглера-Натты). Вследствие большей активности катализаторов и соотв. более мягких условий гомог. Г. обычно более избирательно, чем гетерогенное. Важная область применения таких процессов-синтез оптически активных в-в, напр. Г.1109-8.jpgфенилакриловой к-ты, катализируемое комплексами RhCl3 с фосфинами и проводимое в смеси бензол-этанол.

В орг. синтезе широко используется некаталитич. гомог. Г. Доноры водорода в этом случае - металлы в спиртах, к-тах, аммиаке и аминах; комплексные гидриды металлов (напр., Na[BH4], Li[AlH4]), бораны. При некаталитич. Г. первоначально идет атака нуклеоф. агента (электрона или гидрид-иона) по месту наименьшей электронной плотности в молекуле ненасыщ. соед. с послед. присоединением протона. При этом поляризованные двойные связи гидрируются легче неполяризованных.

Электроф. ионное Г. основано на способности гидрируемого соед. присоединять протон с образованием активного промежут. иона карбения, к-рый в свою очередь отрывает гидрид-ион от подходящего донора. Обычно донорами протонов служат сильные к-ты, напр. трифторуксусная, донорами гидрид-ионов - триалкилсиланы, жирно-ароматич. или неполностью гидрированные ароматич. углеводороды. Ионное Г. используют для восстановления нек-рых гетероциклич. соед.-производных тиофена, фурана, индола, для получения соед., меченных дейтерием,


===
Исп. литература для статьи «ГИДРИРОВАНИЕ»:
Жсрмен Д.-Э., Каталитические превращения углеводородов, пер. с англ., М., 1972; Джеймс Б., Гомогенное гидрирование, пер. с англ., М., 1976; Ионное гидрирование, М., 1979; Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, 3 изд., М., 1981; Гейтс Б. К., Кетцир Дж., Шуйт Г., Химия каталитических процессов, пер. с англ., М., 1981. А. В. Анисимов.

Страница «ГИДРИРОВАНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков