용어

• hydrogenationThe 화학 반응의 수소 또 다른 물질과,특히 불포화 유기 화합물입니다.
• substrateThe 화합물 또는 따라 행동 될 물질.

수소화 반응

수소첨가 의미를 치료는 물질의 분자가 수소(H2)을 추가,쌍의 수소 원자들을 화합물(일반적으로 불포화 화합물). 이들은 일반적으로 반응이 온도와 압력의 정상적인 조건에서 일어나기위한 촉매를 필요로합니다. 대부분의 수소화 반응은 기체 수소를 수소 공급원으로 사용하지만 대체 공급원이 개발되었습니다. 화합물로부터 수소가 제거되는 수소화의 역전은 탈수소로 알려져 있습니다. 수소화에서 생성물은 반응물과 동일한 전하를 갖기 때문에 수소화는 양성자 화 또는 수 소화물 첨가와 다릅니다.

수소화 반응을 일반적으로 필요한 세 가지 구성요소:기질,수소,소스 및 촉매이다. 반응은 사용되는 촉매 및 기질에 따라 다양한 온도 및 압력에서 수행된다. 알켄의 수소화는 알칸을 생성합니다. 화합물에 수소를 첨가하는 것은 syn 첨가 방식으로 발생하며,화합물의 동일한면에 첨가하고 가장 방해받지 않는면에서 들어간다. 일반적으로 외로 변환하여 알칸,alkynes 을 알켄,알데하이드 및 케톤 알코올,에스테르를 차 알코올,아미드를 아민을 통해 수소첨가반응.

촉매 수소첨가의

일반적으로 수소첨가반응이 발생하지 않을 수소 및 유기 화합물 아래 480 섭씨 없이 금속 촉매이다. 촉매는 H2molecule 을 결합시키고 수소와 기질 사이의 반응을 촉진시키는 책임이있다. 백금,팔라듐,로듐,및 루테늄 것으로 알려져 있 활성 촉매를 작동할 수 있는 낮은 온도 및 압력을 가합니다. 더 낮은 온도와 압력에서 유사한 활성을 생성 할 수있는 비 귀금속 촉매를 조달하기위한 연구가 진행 중이다. 라니 니켈과 같은 니켈 기반 촉매가 개발되었지만 여전히 높은 온도와 압력이 필요합니다.

촉매는 균질 또는 이종 촉매의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 균질 촉매는 불포화 기질을 포함하는 용매에 용해된다. 이종 촉매는 산업계에서보다 일반적으로 발견되며,기질을 함유하는 용매에 용해되지 않는다. 종종 이종 촉매는 금속 기반이며 탄소 또는 산화물을 기반으로 한 지지체에 부착됩니다. 지지체가 촉매의 활성에 영향을 줄 수 있으므로 이들 물질에 대한 지지체의 선택이 중요합니다. 수소 가스는 사용되는 수소의 가장 일반적인 공급원이며 상업적으로 이용 가능하다.

수소화는 발열 반응으로 식물성 오일과 지방산의 수소화에서 약 25kcal/mol 을 방출합니다. 이종 촉매의 경우,Horiuti-Polanyi 메커니즘은 수소화가 어떻게 발생 하는지를 설명합니다. 첫째,불포화 결합은 촉매에 결합하고,이어서 촉매에 원자 수소로 H2dissociation 된다. 다음 하나는 원자의 수소 첨부하여 기질에서는 가역적 단계는 다음에 또 하나의 원자,렌더링 수소화 반응 과정을 되돌릴 수 없습니다. 균질 촉매 작용을 위해,금속은 수소에 결합하여 산화 첨가를 통해 이수화 복합체를 수득한다. 금속은 기판을 결합시킨 다음 철새 삽입을 통해 수소 원자 중 하나를 금속에서 기판으로 옮깁니다. 금속으로부터의 제 2 수소 원자는 환원 제거를 통해 새로 형성된 알칸의 동시 해리와 함께 기판으로 전달된다.

수소화 반응의 산업적 용도

이종 촉매 수소화는 산업 공정에서 매우 중요하다. 석유 화학 공정에서 수소화는 알켄과 방향제를 포화시키는 데 사용되어 독성이 적고 반응성이 적습니다. 수소화는 또한 대부분의 식물성 오일이 다중 불포화 지방산으로부터 유도되기 때문에 식물성 오일 가공에 중요합니다. 부분 수소화는 탄소-탄소 이중 결합의 전부는 아니지만 대부분을 감소시켜 판매 및 소비에 더 좋습니다. 의 정도가 포화 지방의 변경 내용이 중요 물리적 특성 등 녹는 범위의 오일;이러한 예는 어떻게 액 식물성 오일을 되는 반고체에 다양한 온도.

불완전한 수소첨가의 이중 채권이 건강에 미치는 영향,일부 이중 결합할 수 있습 isomerize 에서 cis trans 상태입니다. 이 이성질체는 트랜스 구성이 시스 구성보다 낮은 에너지를 가지기 때문에 발생합니다. 트랜스 이성질체는 병리학 적 혈액 순환계 상태(즉,죽상 동맥 경화증 및 심장병)에 기여하는 데 연루되어왔다.