8.14
Гидрирование алкенов представляет собой восстановительный процесс, при котором добавление молекулярного водорода разрывает слабую π связь алкена с образованием двух связей C–H σ алкана.
По своей сути гидрирование алкенов имеет большой энергетический барьер, что делает реакцию неблагоприятной при комнатной температуре.
Реакция может быть изменена для получения низкоэнергетического пути с использованием катализатора из переходных металлов, обычно содержащего палладий, платину и никель.
Катализатор является гетерогенным, то есть мелкодисперсным твердым веществом, диспергированным на поверхности инертной подложки, например, древесным углем.
Гидрирование начинается с адсорбции молекулярного водорода на поверхности металлического катализатора.
Взаимодействие молекулярного водорода с металлом расщепляет связь H–H с образованием индивидуально адсорбированных атомов водорода.
Далее алкен адсорбируется, координируя одну из сторон своей π связи с металлической поверхностью.
Затем следует последовательное встраивание двух атомов водорода в π связь, в результате чего восстанавливаемый продукт одновременно высвобождается с поверхности катализатора.
Поскольку водороды переходят на одну и ту же сторону π связи, гидрирование имеет синстереохимию.
Рассмотрим гидрирование алкена, генерирующее два новых хиральных центра.
Несмотря на то, что хиральность молекулы указывает на возможность существования четырех стереоизомеров, из-за присоединения син преимущественно образуется только одна пара энантиомеров, что делает реакцию стереоспецифичной.
Кроме того, стерическая среда вокруг двойной связи управляет ее приближением к катализатору.
Например, двойная связь в α-пинене находится под стерическим воздействием метильной группы, прикрепленной к четырехчленному кольцу, препятствуя вставке водорода с стерически затрудненной стороны.
Следовательно, вставка водорода в π связь α-пинена происходит исключительно с его нижней поверхности, образуя единое изделие.
Алкены восстанавливаются присоединением молекулярного водорода с образованием алканов. Поскольку процесс обычно происходит в присутствии катализатора…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.