Каталитическое гидрирование.

Эта процедура представляет из себя восстановление веществ водородом и является одним из самых широкоприменимых, мягких и эффективных средств восстановления самых разных классов соединений.

Двойную связь она восстанавливает в одинарную, кетогруппу - в гидрокси (а в особых условиях - полностью), нитроалканы и -арены, так же как нитрилы, оксимы, имины, и даже нитропропены (но не нитростиролы) восстанавливаются в амины.

Молекулярный водород не имеет сильных восстановительных свойств, поэтому он должен быть активирован - превращён в атомарный. Достигается это абсорбцией его на мелкодисперсных металлах, способных растворять водород. Класически это - платина (платиновая чернь) или палладий на угле (Pd/C). Но их рыночная стоимость служит самым эффективным препятствием из всех возможных для юного химика. К счастью, существует ещё один такой металл, совсем недорогой - это никель. Хотя обычно никелевые катализаторы менее активны, чем палладиевые, во многих случаях они прекрасно работают.

Тогда как из-за доступности благородных катализаторов в индустрии (они практически не тратятся, поэтому экономически выгодней) и химии, в настоящее время мелкодисперсный никель редко можно встретить в научных публикациях. Однако он работает в большинстве случаев (хотя индивидуальные отличия всегда возможны) почти так же хорошо как и палладий. Особое внимание следует уделить активированным никелевым катализаторам, по способности к восстановлению палладию не уступающие, а то и превосходящие его.

Никелевые катализаторы

Водород, которым собственно и производится восстановление, может подаваться извне (реакция быстрее идёт при повышенном давлении, но в большинстве случаев и обычного давления достаточно), либо генерироваться in situ. Источниками водорода в таком случае служит либо растворяющийся металл (алюминий), либо гидразин гидрат, либо соль муравьиной кислоты - формиат аммония или натрия.

Гидрогенирование нитроалкенов (с алюминием)

Гидрогенирование ароматической нитрогруппы (с гидразин гидратом)

Гидрогенирование нитрилов (с гидразин гидратом)

Гидрогенирование нитроалканов (с формиатом)

Гидрогенирование а-оксиминокетона (Ph-C(=O)-C(=NOH)-CH3) в амин

Назад к Оглавлению