Химические свойства. Гетерогенное каталитическое гидрирование

Гетерогенное каталитическое гидрирование

Реакция гидрирования сопровождается расщеплением p-связи и присоединением водорода с образованием соответствующего алкана. Двойные связи в алкенах по сравнению с другими функциональными группами принадлежат к числу наиболее легко каталитически восстанавливаемых групп:

Палладий, платина, скелетный никель позволяют осуществить гидрирование большинства олефинов при комнатной температуре и давлении водорода 2-3 атм. Эти металлы способны адсорбировать водород и образовывать связи с алкенами.

Роль катализатора состоит в снижении энергии активации. Ниже приведена энергетическая диаграмма реакции гидрирования этилена:

Такого типа реакция - пример гетерогенного катализа. Реакция протекает таким образом, что активированный адсорбцией атом водорода присоединяется к атому углерода, после чего образовавшийся радикал реагирует со следующим атомом водорода:

Таким образом, реакцию гидрирования можно представить себе как одновременное присоединение водорода к углеродным атомам с последующей десорбцией этана с поверхности катализатора. Транс-изомеры этиленовых соединений обычно гидрируются труднее, чем соответствующие цис-изомеры.

Гидрирование алкенов служит не только для целей синтеза алканов, а является общим методом превращения С=С связи в простые С-С связи. Кроме того, реакция гидрирования используется для целей аналитического и термохимического исследования.