催化氢化反应

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  催化氢化反应汉语拼音:Cuihua Jinghuafanying;英语:catalytic hydrogenation),在催化剂的作用下,氢分子加成到有机化合物的不饱和基团上的反应。例如:几乎所有的不饱和基团都可以直接加氢成为饱和基团,从易到难的顺序大致为酰氯、硝基、炔、醛、烯、酮、腈、多核芳香环、酯和取代酰胺、苯环。各种不饱和基团对于催化氢化的活性次序与催化剂的品种和反应条件有关。

分类

  催化氢化的关键是催化剂。它们大致分为两类:

  ①低压氢化催化剂,主要是高活性的兰尼镍、铂、钯和铑,低压氢化可在1~4个大气压和较低的温度下进行;

  ②高压氢化催化剂,主要是一般活性的兰尼镍和亚铬酸铜等。高压氢化通常在100~300个大气压和较高的温度下进行。镍催化剂应用最广泛,有兰尼镍、硼化镍等。贵金属铂和钯催化剂的特点是催化活性高,用量可比镍催化剂少得多。用铂作催化剂时,大多数烯键可在低于100℃和常压下还原。亚铬酸铜Cu(CrO2)2成本较低,对羰基的催化特别有效,对酯基、酰胺、酰亚胺等也有较高的催化能力,对烯炔键活性较低,对芳环基本无活性。

  均相催化剂主要是铑、钌和铱的带有各种配位基的络合物,这些络合物能溶于有机相,故称均相催化剂。较好的均相催化剂有:氯化三(三苯基膦)合铑[(Ph3P)3RhCl]、氯氢化三(三苯基膦)合钌[(Ph3P)3RuClH]、氢化三(三苯基膦)合铱[(Ph3P)3IrH]等,上述分子式中Ph为苯基。均相催化剂的优点是催化活性高,不含由于杂质而丧失或降低其活性,可在常温常压下进行催化反应,不引起双键的异核化。

作用

  催化氢化适用于大规模和连续化生产,在工业上有重要用途。例如,石油裂解气中的乙炔和丙炔等通过钯催化部分氢化,可生产高纯度的乙烯和丙烯。在油脂工业中将液态油氢化为固态或半固态的脂肪,生产人造奶油或肥皂工业用的硬化油。