烯烃的反应
钯碳催化加氢(Pd / C)
最后更新:2022年12月1日|
钯碳(Pd / C)
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这是100年以来保罗Sabatier被授予1912年诺贝尔物理学奖,因为他发现氢气会增加烯烃(其他分子,如公司吗2时都经过精细金属粉。这个一般的反应——“加氢”——碳碳(π)债券是破碎和碳氢键形成,是一个非常有用的发现今天仍在进行数吨重的规模。的主要工业用加氢制备饱和脂肪从不饱和脂肪,这使得它们不太可能破坏。持久的冰箱,黄油或人造黄油吗?你可以感谢加氢。氢化也是罪魁祸首反式脂肪,但这是另一个故事。
而精细划分最初Sabatier镍催化剂的选择,大量的实验表明,与其他金属钯、铂、铑等“末”金属也协助这一转换的能力。尽管第一铂的形象可能想到是一个闪闪发光的金属,在实践中这些反应表面积非常依赖,和工作更好的精细划分时,粉末的形式使用。这是通常被称为“黑”的形式。我不能找到一个好的铂黑的照片,但这是氧化铂相关的图片。很远离你可能期望看到“闪亮”元素乍一看像白金。
在实践中它可以有点疼痛称出微量的昂贵的铂或钯金属反应运行规模小,因此它更方便使用准备混合金属一直在吸收一个廉价的,高表面积材料如木炭。由此产生的碳(Pd / C)或铂钯碳(Pt / C)是板凳上化学家对加氢反应的主力试剂。
(注意:对于我们的目的,钯碳(Pd / C)、铂碳(Pt / C)或只是纯钯(Pd)或铂(Pt)都是等价的。也就是说,他们都做同样的反应。这些试剂在反应性之间有细微的差别,但我们不必关心在这里。]
它是如何使用?各种各样的有用的方法。
减少烯烃与Pd (H / C和氢2)
首先已经描述了Pd / C将减少烯烃烷烃,氢也存在。重要的是要注意,从烯烃氢传递syn(即相同的烯烃的脸)。(我们也详细这一章烯烃的)
减少炔烃与Pd (H / C和氢2)
Pd / C和氢将减少炔烃的烷烃,两个H2等价物是补充道。与之形成对比的是Lindlar的催化剂,这只会增加一个相当于H2(但在syn时尚)。
减少其他多个债券与Pd / C和氢
Pd / C和氢也会减少其他多种债券,如没有2(硝基),CN(腈)和C = NR(亚胺)。
最后,如果添加足够的热量和压力,Pd / C和氢气也将减少苯等芳香集团。注意,这个反应是更加困难比减少由于“正常”的双键更大的芳香族苯环的稳定性。
减少Pd-C和H的π键2发生在金属表面上
那么它是如何工作的呢?
重要的是要注意,Pd / C是a催化剂在所有的这些反应,这意味着它加速反应但不是本身消耗的速率。Pd / C,很像一位媒人把夫妻在一起,但从来没有结婚。另一个比喻是认为Pd / C的表面有点像单身酒吧,氢和烯烃(或其他有机化合物)相遇,反应,一起离开。注意,氢总是交付给同样的脸烯烃(“syn”之外)。
也有可能代替沉重的异构体的氢(氘,D) H2,将D烯烃。
注:你可以阅读关于Pd的化学/ C和80多名其他本科有机化学试剂的“有机化学试剂指南”,可以是一个可下载的PDF。试剂的应用程序也可用于iPhone,点击下面的图标!
(高级)引用和进一步阅读
- 直接加氢催化的方法
保罗Sabatier
诺贝尔演讲,1912年12月11日
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1912/sabatier/lecture/
法国化学家保罗Sabatier是加氢的‘父亲’,并于1912年得到诺贝尔奖为他工作。这是他的诺贝尔演讲,描述的路径发现和他对化学的贡献。 - 催化还原器
罗杰·亚当斯和诉vooorhees
Org。Synth。1928年,8,10
DOI:10.15227 / orgsyn.008.0010
这详细描述了如何构建催化加氢反应器。现在可以购买商业——“帕尔反应堆”是很常见的。 - 钯催化剂
拉尔夫Mozingo
Org。Synth。1946年,26,77年
DOI:10.15227 / orgsyn.026.0077
详细程序如何准备钯硫酸钡(Pd / BaSO4)氯化钯碳,5%和10%的钯碳(Pd / C)有机合成纲要的可靠的有机化合物的制备方法。 - 环己烯的加氢氧化铂
弗雷德里克索瓦、罗伯特·h·贝克和艾伦·s·哈斯
美国化学学会杂志》上1960年,82年(23),6090 - 6095
DOI:10.1021 / ja01508a029
催化氢化作用通常与两个氢原子的收益相同的双键(syn添加)。吸附到催化剂表面通常涉及位阻的双键越少,这是见过。 -
立体化学的钯催化剂加氢环烯的支持
塞缪尔·西格尔和杰拉德诉史密斯美国化学学会杂志》上 1960年 82年(23),6087 - 6090
DOI:10.1021 / ja01508a028
一个副反应,偶尔发生,Pd-C是相邻的立体异构化,见本文。异构化是不可能当使用铂作为催化剂。 - 醋酸硼氢化钠的反应与镍镍加氢催化剂在乙醇解决方案高度选择性
赫伯特·c·布朗和查尔斯·a·布朗
美国化学学会杂志》上1963年,85年(7),1005 - 1006
DOI:10.1021 / ja00890a041
催化加氢反应通常很干净,小副产物的形成,但仔细研究表明,有时双键迁移可以发生在与减少竞争。在这种情况下,在“p 2镍硼化”1 -戊烯加氢(乙酸镍与NaBH减少4)是伴随着一些异构化E- - -Z2-pentene。 - 在borohydride-reduced低温加氢催化剂。一个新的方便过程改善的选择性降低
查尔斯·艾伦·布朗
美国化学学会杂志》上1969年,91年(21),5901 - 5902
DOI:10.1021 / ja01049a050
本文表明,1,可以减少2-dimethylcyclohexene优惠syn除了从阻碍少/ Pt在H2。 - 立体化学的控制减少。9。Haptophilicity研究1,1-Disubstituted 2-Methyleneacenaphthenes
休·w·汤普森和瓶y拉希德
《有机化学》杂志上2002年,67年(9),2813 - 2825
DOI:10.1021 / jo010633b
官能团也可以催化加氢中起到指导作用。取代基可以与催化剂表面和直接加氢的同一侧是接近它。
我在哪里可以找到更多的信息在Pd vs Pt反应差异呢?氢氧化是一个()更有可能导致脱氯比其他?
嗨- Pd (OH) 2(最终的催化剂)通常是相当活跃。直接比较Pd vs Pt加氢催化剂我建议去百科全书的有机合成试剂(电子版本)。如果你没有,还有一个版本在网上免费存档您可以查看:
https://archive.org/details/encyclopediaofre0006unse_i0i6
氯的存在是否影响加氢反应在醋酸介质中使用Pd / C。
你是指分子中C-Cl债券计划氢化吗?或者如果你添加氯化钠或其他氯盐?
詹姆斯如果我有H2(大气气体,1)在钯/碳,乙醇是否能减少酒精和双键或羰基碳先生请告诉我为什么不能减少羰基化合物,如果我想减少羰基化合物的温度和压强下我应该什么? ? ? ? ?
我将寻找一个文学先例减少您想要实现的目标。典型的C = O债券比烯烃需要更多的热量和压力降低。
如何减少双键而不打扰苄组或PMB吗?
通常比减少烯烃的加氢容易苄集团。在实用的基础上加氢,烯烃通常需要进行1 atm H2的氛围。如果你想删除一个苄集团通常要求更高的压力(如帕尔反应堆4 atm)或更高负载催化剂。如果很挑剔的你可以试着做一个加氢二酰亚胺非常温和。
是什么产品的酸性氯化物H2 / Pd-C吗
可能是醛。如果钯催化剂的硫酸钡的减少将会停止在醛阶段而不是更进一步的酒精。https://en.wikipedia.org/wiki/Rosenmund_reduction
这也可以减少酮爵士,酸和alpha-substituted醛吗?
它可以,但减少酮需要更高的压力。
我和酰胺基酯组,我只是想降低酯组
硼氢化锂就会达到想要的效果。
如何准备Pd / C (10% w)反应?
看到引用。
H2 Pd减少羰基化合物吗?
给予足够的压力H2和足够高的温度,绝对的。
由H2攻击π键机制是什么?和羰基grp不要为什么不降低,即使在正常条件c = o债券极地自然?
这是一个非常好的问题,一般不会介绍课程。发生了什么是Pd形成暂时的和高度差σ键的分子,然后,通过一种机制被称为“氧化加成”,高度差键坏了,两个新的Pd-H债券形成的。Pd债券的烯烃,通过另一个机制我们不叫,“迁徙插入”的一个新的碳氢键形成,紧随其后的是最后的机制称为“还原消除”。这第二个碳氢键和Pd的氧化态又回到0这可以重新进入另一个催化循环。
所以有很多表面的Pd我们真的不包括因为最好介绍无机化学课程的处理。
关于减少C = O是一个更长的答案——这与Pd是金属和倾向于后期绑定烯烃比高羰基极性。
所有的芳环,给出的示例将这些反应只有在苯的取代基减少是吗?例如,普通的亚胺也会减少吗?
有足够的压力,是的。亚胺通常是用NaCNBH3或LiAlH4减少。Pd-C / H2的反应效果最好旁边一个芳环酮的还原烷烃。很难与“正常”的酮,但这是可以做到的,当酮是一个芳环相邻。
爵士H2 / pd / c可以减少醇酯?
给予足够的热量和压力,当然。
如果反应物中含有一个双键和三键和减少H2 / Pd吗?
很难获得烯烃的选择性随着炔与H2 / Pd。你可能会得到完整的还原的烷烃,不含双键。如果你想要选择性降低烯烃、炔烃的使用Lindlar的催化剂。
哈哈哈…媒人的例子非常好. .就带着笑. .喜欢读. .理解好. .谢谢! ! !
如何计算减少硝基相当于Pd / C有特定等价吗?
它减少了酯和羧酸,
不是最好的选择。需要非常高的压力。使用LiAlH4。
嘿!我真的很感谢这个网站,这是一个救生员,自从我开始有机化学!我有一个问题关于Pd / C H2 -它减少羰基以及烯烃或炔烃?
* *,虽然通常需要更高压力的H2还原羰基。
”(Pd)或铂钯(Pt)都是等价的。”、“反应性有细微的差别。”
先生,你能列出的差异吗?
一个很微妙的效果是立体毗邻一个π键可以epimerized。看到这个一分之一dihydrofuran系统。差向异构化作用是最高的Pd (OH) 2(1:1),降低与Rh /氧化铝(7.5:1),和更低的PtO2 (20:1)。没有scrampling HN = NH。
一些阳离子加氢催化剂可以直接吊坠羟基。