催化氢化

催化氢化是把氢气(H2)加到双键或三键上,把烯烃变成烷烃(或先把炔烃变成烯烃,再变成烷烃)。单凭 H2 对 π 键毫无反应性;关键配料是金属催化剂——细分散的铂、钯或镍——反应就在它们的表面上进行。正是这个反应把植物油硬化成人造黄油和起酥油。

机理是一个表面的故事。氢分子吸附到金属上、裂成躺在表面上的氢原子;烯烃也落到表面上,平贴着金属、π 键朝下。两个氢原子随后从同一侧——贴着金属的那一侧——被递送到烯烃的两个碳上。由于两个氢都来自一面,加成是顺式的:两根新的 C-H 键形成在原双键的同一面。

催化氢化的意义在于它是一种干净、立体专一为顺式的饱和双键的方法,而它放出的热(氢化热)也是比较烯烃稳定性的灵敏标尺。对炔烃,选择催化剂可让你在半路停下:被毒化的钯催化剂(Lindlar 催化剂)只把炔烃还原到顺式烯烃,而溶解金属法(钠在氨中)则给出反式烯烃——于是同一个炔烃可被导向任一种几何构型。