水素化は 、水素化、 水素 の添加、ガス状の水素 (H 2 ) を物質、一般に 炭化水素 、 アルケン (炭素原子間に二重結合を持つ) または アルキン ( 炭素 原子間に二重結合を持つ) に直接添加する還元の化学プロセスで構成されます。炭素間の 三重結合 ）。ほとんどの場合、 触媒 の存在が必要となり、このプロセスは 接触水素化 として知られるようになります。
接触水素化は、業界内で最も重要な化学プロセスの 1 つです。石炭から人工ガソリンを製造したり、市販のマーガリンを含むさまざまな食品の製造に使用されます。マーガリン生成反応はサバティエ・センデレンスとして知られており、私たちが知っているマーガリンは植物油から生成されます。このプロセスでは、 ニッケル (Ni) または 白金 (Pt) の触媒作用により、高温高圧下でアルケンに気体の水素分子が付加され、生成物として アルカン が得られます。工業的には次のことが注目されています。 Ni を使用すると、プロセス中に触媒が失われることがないため、Ni の消費によってではなく、生産手段の構造が容易になるため、生産コストが大幅に削減されます。
アルカンはアルキンから得ることもできます。三重結合は 二重結合 よりも反応性が低いですが、2 回切断されると、上で見たのと同じ水素化反応が 2 回起こります。この場合、アルキンから出発して 2 つのガス状水素分子が必要となり、アルキンの完全な水素化が行われます。
「一般に、水素化は不完全に行われ、選択的または非選択的な部分的に水素化された脂肪を生成することを目的としています。このプロセスは、 不飽和度の 高い 脂肪酸 への水素の添加が不飽和度の低い脂肪酸の水素化よりも優先される場合に選択的であるとみなされ、反応温度が上昇するほど選択的になります。」
上に示したプロセスでは、アルキン分子が気体状態の水素分子と化学反応してアルケン分子が生成され、さらに別の気体水素分子と反応してアルカンが生成されます。どちらのプロセスも高圧と高温にさらされ、触媒作用を受けます。
実験室では、2 回目の水素化が最初の水素化よりも遅いことがわかりました。 Ni や Pt などの強力な触媒を使用すると、反応によりアルケンを経由せずに直接アルカンが生成されることもあります。一方、 パラジウム (Pd) と 硫酸バリウム (BaSO 4 ) の混合物など、より穏やかなパワー触媒を使用すると、プロセスはアルケンで停止します。
参考文献:
フェルトレ、リカルド。有機化学、現代編、第 6 版、サンパウロ/SP、2004 年。
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http://www.setor1.com.br/oleos/hidro_genacao.htm
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