การถ่ายโอนไฮโดรเจนคืออะไร?

การถ่ายโอนไฮโดรจิเนชันหมายถึงการรักษาองค์ประกอบหรือสารประกอบด้วยไฮโดรเจนจากแหล่งอื่นนอกเหนือจากไฮโดรเจนก๊าซปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นระหว่างสารที่จะถูกปรับเปลี่ยนและไฮโดรเจนโมเลกุลในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งอำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยากระบวนการนี้มักจะใช้ในการรักษาอุตสาหกรรมของสารอินทรีย์, คาร์บอน, สารประกอบตัวอย่างเช่นการทำให้เป็นของเหลวถ่านหินเกี่ยวข้องกับการใช้ไฮโดรเจนในการถ่ายโอนขนาดใหญ่เพื่อผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์จากถ่านหิน

ปฏิกิริยาทางเคมีเกี่ยวข้องกับการเพิ่มคู่ของอะตอมไฮโดรเจนให้กับวัสดุที่ได้รับการรักษาในการถ่ายโอนไฮโดรจิเนชันสิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวทำละลายผู้บริจาคเป็นแหล่งไฮโดรเจนตัวทำละลายผู้บริจาคทั่วไป ได้แก่ กรดฟอร์มิกและไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์แม้ว่าบางตัวจะถูกสังเคราะห์เพื่อใช้ในกระบวนการถ่ายโอนเฉพาะปฏิกิริยามักเกิดขึ้นเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะซึ่งจะช่วยลดพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการเริ่มปฏิกิริยา

การถ่ายโอนไฮโดรจิเนชันมีประโยชน์อย่างยิ่งในการสังเคราะห์อินทรีย์การผลิตสารประกอบที่ใช้คาร์บอนโดยใช้ปฏิกิริยาอินทรีย์ตัวเร่งปฏิกิริยา Organometallic ซึ่งขึ้นอยู่กับกลุ่มโลหะแพลตตินัมได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในกระบวนการนี้ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์มักจะเป็นตัวทำละลายผู้บริจาคและกลายเป็นอะซิโตนหลังจากมีส่วนร่วมในไฮโดรเจนตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเองไม่เปลี่ยนแปลงโดยปฏิกิริยา

organocatalytic transfer hydrogenation ใช้ประโยชน์จากตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ใช่โลหะสิ่งเหล่านี้เกิดจากองค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปกับสารประกอบอินทรีย์เช่นคาร์บอนซัลเฟอร์และไฮโดรเจนการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ช่วยให้กระบวนการถ่ายโอนสามารถนำไปใช้กับสารเคมีที่กว้างขึ้นตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ใช้กันมากที่สุดนั้นไม่ได้ผลสำหรับการไฮโดรเจนของกลุ่มอินทรีย์เช่นชุดเบนซีนชั้นเคมีนี้มีบทบาทสำคัญในการผลิตยาพลาสติกและสีย้อม

ไฮโดรจิเนชันโดยใช้ผู้บริจาคที่ไม่ใช่แกสการวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการถ่ายโอนไฮโดรเจนนั้นได้รับแรงบันดาลใจจากความสำคัญของอุตสาหกรรมยาและปิโตรเคมีการพัฒนาผู้บริจาคไฮโดรเจนและตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับใช้กับสารที่ไม่เหมาะสำหรับการประมวลผลการถ่ายโอนแบบดั้งเดิมเป็นพื้นที่ที่น่าสนใจการวิจัยเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาตามโลหะทั่วไปเช่นนิกเกิลแทนที่จะเป็นแพลตตินัมและโลหะหายากอื่น ๆ พยายามที่จะทำให้กระบวนการทางอุตสาหกรรมคุ้มค่ามากขึ้น

การใช้ผู้บริจาคไฮโดรเจนที่ไม่ใช่ก๊าซที่ไม่มีก๊าซมีข้อดีหลายประการเมื่อนำไปใช้ในขนาดใหญ่โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์อุตสาหกรรมมาตรฐานสามารถใช้ในกระบวนการถ่ายโอนได้มากกว่าอุปกรณ์แรงดันที่จำเป็นเมื่อใช้ก๊าซก๊าซไฮโดรเจนยังติดไฟได้อย่างมากและต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมากในการจัดเก็บและจัดการข้อควรพิจารณาเหล่านี้ทำให้การใช้ไฮโดรเจนในก๊าซเป็นความพยายามที่มีราคาแพงกว่าการใช้ผู้บริจาคไฮโดรเจนที่ไม่ใช่ก๊าซ