Wat is overdracht hydrogenering?

Overdracht hydrogenering verwijst naar de behandeling van een element of verbinding met waterstof uit een andere bron dan gasvormige waterstof.Een chemische reactie treedt op tussen de te gemodificeerde stof en moleculaire waterstof in aanwezigheid van katalysatoren, die de reactie vergemakkelijken.Dit proces wordt vaak gebruikt bij de industriële behandeling van organische, op koolstof gebaseerde verbindingen.Liquefactie van kolen omvat bijvoorbeeld het grootschalige gebruik van overdrachtshydrogenering om synthetische brandstoffen uit kolen te produceren.

De chemische reactie omvat in wezen het toevoegen van paren van waterstofatomen aan het behandelde materiaal.Bij overdracht hydrogenering wordt dit bereikt met behulp van donoroplosmiddelen als de waterstofbron.Gemeenschappelijke donoroplosmiddelen omvatten mierenzuur en isopropylalcohol, hoewel sommige worden gesynthetiseerd voor gebruik in een bepaald overdrachtsproces.De reactie treedt meestal op in aanwezigheid van een metalen katalysator, die de minimale energie vermindert die nodig is om de reactie te starten.

Overdracht hydrogenering is met name nuttig bij de organische synthese, de productie van verbindingen op basis van koolstof door middel van organische reacties.Organometallische katalysatoren, gebaseerd op de platinagroep metalen, zijn ontwikkeld voor gebruik in dit proces.Isopropylalcohol is vaak het donoroplosmiddel en wordt aceton na het bijdragen van de waterstof.Deze worden gevormd uit elementen die gemeenschappelijk zijn voor organische verbindingen, zoals koolstof, zwavel en waterstof.Door de ontwikkeling van deze katalysatoren kan het overdrachtsproces worden toegepast op een breder scala aan chemicaliën.Meestal gebruikte metallische katalysatoren zijn niet effectief voor de hydrogenering van organische groepen zoals de benzeenreeks.Deze chemische klasse speelt een belangrijke rol bij de productie van farmaceutische producten, kunststoffen en kleurstoffen.

Hydrogenering met behulp van niet-gasdonoren is al lang een standaard laboratoriumprocedure.Onderzoek naar het overdracht hydrogeneringsproces zelf is gemotiveerd door de betekenis ervan voor de farmaceutische en petrochemische industrie.De ontwikkeling van waterstofdonoren en katalysatoren voor gebruik met stoffen die niet geschikt zijn voor traditionele overdrachtsverwerking is een interessegebied.Onderzoek naar katalysatoren op basis van gemeenschappelijke metalen, zoals nikkel, in plaats van platina en andere zeldzame metalen probeert het industriële proces kosteneffectiever te maken.

Het gebruik van een niet-gasvormige waterstofdonor heeft verschillende voordelen wanneer ze op grote schaal worden geïmplementeerd.Doorgaans kan standaard industriële apparatuur worden gebruikt in het overdrachtsproces, in plaats van de apparatuur onder druk die nodig is bij het gebruik van een gas.Waterstofgas is ook extreem ontvlambaar en vereist grote zorg in opslag en hantering.Deze overwegingen maken het gebruik van waterstof in gasvorm een veel duurdere streven dan het gebruik van niet-gasvormige waterstofdonoren.