Гидрирование

Гидрогенизация (гидрирование) — реакция присоединения водорода по кратной связи, обычно в присутствии катализаторов:

Отщепление водорода от соединений называется дегидрогенизацией. Гидрогенизация и дегидрогенизация связаны динамическим равновесием. Наиболее важные промышленные процессы гидрогенизация — синтез циклогексана из бензола, синтез метилового спирта из СО и Н₂, синтез насыщенных жиров из ненасыщенных (получение маргарина), синтез искусственного жидкого топлива. В качестве катализаторов применяют Ni, Pt, Co, Fe, Pd, Cu, V и др. Реакция, как правило, проходит при повышенной температуре и/или повышенном давлении. Для проведения реакции в таких условиях необходим взрывобезопасный химический реактор. Также известны гомогенные катализаторы (в основном комплексы переходных металлов), например катализатор Уилкинсона RhCl•(PPh₃)₃. Гидрирование с применением гетерогенных катализаторов приводит к продуктам цис-присоединения водорода.

Также для гидрирования алкинов до алкенов может быть использован натрий в жидком аммиаке:

Присоединение происходит стереоселективно как транс.

Алкадиены могут быть гидрированы до алкенов с помощью натрия в этиловом спирте:

Всегда происходит как 1,4-присоединение.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Гидрирование» в других словарях:

ГИДРИРОВАНИЕ — (гидрогенизация) присоединение водорода к органическим соединениям. Осуществляют действием молекулярного водорода в присутствии катализаторов или доноров водорода (напр., алюмогидрида лития). В промышленности каталитическое гидрирование… … Большой Энциклопедический словарь

гидрирование — сущ., кол во синонимов: 3 • гидрогенизация (1) • реакция (33) • самогидрирование … Словарь синонимов

ГИДРИРОВАНИЕ — ГИДРИРОВАНИЕ, гидрогенизация, присоединение водорода к простым и сложным хим. телам. Только немногие из элементов обладают свойством непосредственно присоединять водород. Бблыная же часть как простых, так и сложных хим. тел (из последних особенно … Большая медицинская энциклопедия

гидрирование — Взаимодействие водорода с металлами или менее электроотрицат., чем водород, неметаллами. Г. приводит к образованию гидридов или фаз перемен. состава, включающих водород. В завис ти от природы связи элемента с водородом при г. образуются: 1)… … Справочник технического переводчика

гидрирование — я; ср. к Гидрировать и Гидрироваться. Процесс гидрирования. * * * гидрирование (гидрогенизация), присоединение водорода к органическим соединениям. Осуществляют действием молекулярного водорода в присутствии катализаторов или доноров водорода… … Энциклопедический словарь

Гидрирование — [hyd rogenation] взаимодействие водорода с металлами или менее электроотрицательными, чем водород, неметаллами. Гидрирование приводит к образованию гидридов или фаз переменного состава, включающих водород. В зависимости от природы связи элемента… … Энциклопедический словарь по металлургии

гидрирование — riebalų hidrinimas statusas Aprobuotas sritis pašarai apibrėžtis Aliejaus ir taukų neprisotintųjų glicerolių pakeitimas prisotintaisiais gliceroliais. atitikmenys: angl. hydrogenation vok. Fetthärtung rus. гидрирование; гидрогенизация pranc.… … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

гидрирование — hidrinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Vandenilio prijungimas. atitikmenys: angl. hydrogenation rus. гидрирование; гидрогенизация … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Гидрирование — ср. то же, что гидрогенизация Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Источник

ГИДРИРОВАНИЕ

Обычно гидрирование осуществляют в условиях гетерог. или гомог. катализа. В пром-сти Наиб. распространено гетерогенное гидрирование молекулярным водородом. При этом Н₂, активированный катализатором, ступенчато присоединяется к субстрату; стадией, лимитирующей скорость гидрирования, 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. гидрировании увеличение числа и объема заместителей при кратной связи приводит к затруднению координации соед. с пов-стью катализатора и доступа к нему Н₂. Скорость гидрирования 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

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

При гомогенном гидрировании 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 гидрирования. 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. Гидрирование обычно более избирательно, чем гетерогенное. Важная область применения таких процессов-синтез оптически активных в-в, напр. гидрирование фенилакриловой к-ты, катализируемое комплексами RhCl₃ с фосфинами и проводимое в смеси бензол-этанол.

===
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.

Источник

Гидрогенизация (гидрирование)

Обратная реакция, т. е. отщепление водорода, называется дегидрогенизацией (дегидрированием).

В топливоперерабатывающей промышленности гидрогенизацию применяют для получения из твердых горючих ископаемых (угли, сланцы), а также низкосернистых нефтей и тяжелых нефтяных остатков моторного горючего, смазочных масел и химических продуктов.
Гидрогенизация твердого топлива является универсальным методом получения из него синтетического жидкого топлива.
Гидрогенизация — важный резерв для замены сырой нефти горючими сланцами, битумами, углями.

Развитие исследований в области гидрогенизации относится к 1897-1900 гг., когда П. Сабатье (Франция) и Н. Д. Зелинский (Россия) со своими учениками разработали основы гидрогенизационного катализа органических соединений.
Влияние давления водорода на ускорение реакций гидрогенизации органических соединений было установлено в начале 20 в. В. Н. Ипатьевым.
Промышленное применение гидрогенизация твердого топлива впервые получила в 30-40-х гг. в Германии.
Перед Второй мировой войной 1939-1945 гг. установки по гидрогенизации угля и угольных смол работали также в Великобритании, Италии, Корее; в СССР были построены 2 опытных завода.
В послевоенный период гидрогенизацию применяли в основном для переработки нефтяного сырья.
Начиная с 60 х гг. ведутся работы по гидрогенизации твердого топлива с целью создания экономически эффективных процессов производства синтетических жидких топлив.

Источник

Гидрогенизация

Полезное

Смотреть что такое «Гидрогенизация» в других словарях:

гидрогенизация — гидрогенизация … Орфографический словарь-справочник

Гидрогенизация — (гидрирование) реакция присоединения водорода по кратной связи, обычно в присутствии катализаторов: Отщепление водорода от соединений называется дегидрогенизацией. Гидрогенизация и дегидрогенизация связаны динамическим равновесием. Наиболее … Википедия

Гидрогенизация — [hydrogenium водород] реакция присоединения водорода к ненасыщенным соединениям по месту непредельных связей (напр., этилен CH2 = CH2 + H2 ® этан СН3 СН3). Процессы Г. обычно с применением катализаторов широко используются в технике. В… … Геологическая энциклопедия

ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ — ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ, химическая реакция между водородом и другим элементом или соединением, иногда под давлением, в присутствии металлического катализатора, например, никеля, платины или палладия. Ненасыщенные соединения, например, бензол, могут… … Научно-технический энциклопедический словарь

гидрогенизация — гидрирование Словарь русских синонимов. гидрогенизация сущ., кол во синонимов: 1 • гидрирование (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тр … Словарь синонимов

ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ — то же, что гидрирование … Большой Энциклопедический словарь

Гидрогенизация — 4) гидрогенизация процесс частичного или полного насыщения водородом непредельных связей ненасыщенных жирных кислот триацилглицеридов, входящих в состав растительных масел и (или) жиров;. Источник: Федеральный закон от 24.06.2008 N 90 ФЗ… … Официальная терминология

гидрогенизация — и; ж. = Гидрирование. Г. веществ. * * * гидрогенизация то же, что гидрирование. * * * ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ, то же, что гидрирование (см. ГИДРИРОВАНИЕ) … Энциклопедический словарь

гидрогенизация — riebalų hidrinimas statusas Aprobuotas sritis pašarai apibrėžtis Aliejaus ir taukų neprisotintųjų glicerolių pakeitimas prisotintaisiais gliceroliais. atitikmenys: angl. hydrogenation vok. Fetthärtung rus. гидрирование; гидрогенизация pranc.… … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

Источник

Гидрирование алкенов (гидрогенизация)

Реакции синхронного присоединения энтропийно менее выгодны, и их удается осуществить, если взаимному ориентированию молекул можно поспособствовать. Такая ситуация реализуется в важных в прикладном отношении реакциях гидрирования-дегидрирования.

Предварительное изучение реакции гидрирования этилена показывает, что она должна быть экзотермичной, принципиально возможной:

Однако опыт показывает, что в обычных условиях эта реакция не идет вследствие высокой энергии активации процесса. Понизить энергию и осуществить реакцию гидрирования удается в присутствии катализаторов (рис. 10.1).

Правда, одновременно с ускорением реакции гидрирования в равной степени ускоряется и обратная реакция дегидрирования, то есть катализатор способствует более быстрому установлению равновесия между исходными соединениями и конечными продуктами. Однако необходимо отметить, что в реакциях как гидрирования, так и дегидрирования применяют одни и те же катализаторы.

Используя разные условия реакции, изменяющие скорость процессов сорбции и десорбции исходных или конечных продуктов, удается осуществить процессы гидрирования или дегидрирования.

Обычно в качестве катализаторов гидрирования применяют тонкоизмельченные (для увеличения поверхности) металлы: платину, палладий, никель, родий, рутений. Так как эти металлы нерастворимы в органических растворителях, катализ является гетерогенным. Чаще всего используют катализатор Адамса (получают восстановлением оксида платины водородом in statum nascendi, то есть в момент появления) и никель Рэнея (получают действием на никель-алюминиевый сплав едким натром, при взаимодействии которого с алюминием выделяется водород и образуется трехмерная пористая структура — скелетный катализатор, насыщенный водородом).

Хотя никель Рэнея значительно менее активен по сравнению с платиной или палладием, его часто используют, особенно Для гидрирования при низких давлениях, так как он дешевле.

Взаимодействие этилена и водорода, например, с никелем на его поверхности приводит к образованию взаимно ориентированного состояния более низкой энергии вследствие частичного связывания π-электронов двойной связи и σ-электронов Н-Н связи вакантными орбиталями никеля (рис. 10.2).

Адсорбция этилена и водорода «активирует» С-С_π и Н-Н связи, то есть разрыхляет их, удлиняет (см. раздел 5.2.5), делает более активными. Взаимная ориентация позволяет реализовать синхронный механизм реакции. В отличие от этана этилен действительно экзотермично реагирует с поверхностью кристалла никеля (ΔН

240 кДж/моль). Водород также образует комплекс с никелем (ΔН ∼1 2 0 кДж/моль). Образовавшийся в результате реакции этан десорбируется, освобождая место для следующей пары. Понятно, что в таком случае скорость реакции тем выше, чем больше поверхность катализатора.

Согласно альтернативному мнению, гетерогенное гидрирование алкенов идет постадийно, с расщеплением молекулы водорода на атомы [46, т. 3]

Если каталитическое гидрирование обычно осуществляют в избытке водорода (давление от 0,1 до 7,0 МПа) и при температурах 125-150 °С, то процесс дегидрирования, важный в процессах риформинга (см. выше), получения простейших алкенов (этилен, пропилен, бутилены, бутадиен, изопрен, стирол) — исходного сырья в промышленности пластических масс, синтетического каучука, — проводят при более высоких температурах (300-550 °С) (ΔS реакции гидрирования отрицательно, а дегидрирования — положительно) и более низких давлениях (от менее 0,1 до 0,5 МПа).

Процессы гидрогенизации имеют важное техническое применение при риформинге нефтепродуктов, гидрогенизации жиров и др.

Источник