O que é hidrogenação por transferência?
A hidrogenação por transferência refere-se ao tratamento de um elemento ou composto com hidrogênio de uma fonte diferente do hidrogênio gasoso. Uma reação química ocorre entre a substância a ser modificada e o hidrogênio molecular na presença de catalisadores, o que facilita a reação. Esse processo é frequentemente usado no tratamento industrial de compostos orgânicos à base de carbono. Por exemplo, a liquefação do carvão envolve o uso em larga escala da hidrogenação de transferência para produzir combustíveis sintéticos a partir do carvão.
A reação química envolve essencialmente a adição de pares de átomos de hidrogênio ao material a ser tratado. Na hidrogenação por transferência, isso é realizado usando solventes doadores como fonte de hidrogênio. Os solventes comuns dos doadores incluem ácido fórmico e álcool isopropílico, embora alguns sejam sintetizados para uso em um processo de transferência específico. A reação geralmente ocorre na presença de um catalisador metálico, o que reduz a energia mínima necessária para iniciar a reação.
A hidrogenação por transferência é particularmente útil na síntese orgânica, na produção de compostos à base de carbono por meio de reações orgânicas. Catalisadores organometálicos, baseados no grupo de metais da platina, foram desenvolvidos para uso neste processo. O álcool isopropílico é frequentemente o solvente do doador e se torna acetona após a contribuição de seu hidrogênio. Os próprios catalisadores são inalterados pela reação.
A hidrogenação de transferência organocatalítica utiliza catalisadores não metálicos. Estes são formados a partir de elementos comuns a compostos orgânicos, como carbono, enxofre e hidrogênio. O desenvolvimento desses catalisadores permite que o processo de transferência seja aplicado a uma ampla gama de produtos químicos. Os catalisadores metálicos mais comumente usados são ineficazes para a hidrogenação de grupos orgânicos, como a série benzeno. Esta classe química desempenha um papel importante na produção de produtos farmacêuticos, plásticos e corantes.
A hidrogenação usando doadores não gasosos tem sido um procedimento laboratorial padrão. A pesquisa do próprio processo de hidrogenação por transferência foi motivada por sua importância para as indústrias farmacêutica e petroquímica. O desenvolvimento de doadores e catalisadores de hidrogênio para uso com substâncias não adequadas ao processamento tradicional de transferência é uma área de interesse. A pesquisa de catalisadores baseados em metais comuns, como o níquel, em vez de platina e outros metais raros, busca tornar o processo industrial mais econômico.
O uso de um doador de hidrogênio não gasoso apresenta várias vantagens quando implementado em larga escala. Normalmente, o equipamento industrial padrão pode ser usado no processo de transferência, em vez do equipamento pressurizado necessário ao usar um gás. O gás hidrogênio também é extremamente inflamável e requer muito cuidado no armazenamento e manuseio. Essas considerações tornam o uso de hidrogênio no gás um empreendimento muito mais caro do que o uso de doadores não-gasosos de hidrogênio.