المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Catalytic Hydrogenation of Alkenes  
  
2560   02:44 صباحاً   date: 6-10-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................


Read More
Date: 3-12-2015 2307
Date: 20-10-2019 1538
Date: 8-7-2018 2643

Catalytic Hydrogenation of Alkenes

The double bond of an alkene consists of a sigma (σ) bond and a pi (π) bond. Because the carbon-carbon π bond is relatively weak, it is quite reactive and can be easily broken and reagents can be added to carbon. Reagents are added through the formation of single bonds to carbon in an addition reaction.

 

One important alkene addition reaction is hydrogenation., where the alkene undergoes reduction to an alkane.  In a hydrogenation reaction, two hydrogen atoms are added across the double bond of an alkene, resulting in a saturated alkane. Hydrogenation of a double bond is a thermodynamically favorable reaction because it forms a more stable (lower energy) product. In other words, the energy of the product is lower than the energy of the reactant; thus it is exothermic (heat is released). The heat released is called the heat of hydrogenation, which is an indicator of a molecule’s stability.

Ethene.jpg

Hydrogenation of Cyclohexene.jpg

Although the hydrogenation of an alkene is a thermodynamically favorable reaction, it will not proceed without the addition of a catalyst.

Common catalysts used are insoluble metals such as palladium in the form Pd-C, platinum in the form PtO2, and nickel in the form Ra-Ni. With the presence of a metal catalyst, the H-H bond in H2 cleaves, and each hydrogen attaches to the metal catalyst surface, forming metal-hydrogen bonds. The metal catalyst also absorbs the alkene onto its surface. A hydrogen atom is then transferred to the alkene, forming a new C-H bond.  A second hydrogen atom is transferred forming another C-H bond. At this point, two hydrogens have added to the carbons across the double bond.

Because this reaction takes place on a planar surface, addition of hydrogen occurs on the same face of the double bond – a syn addition, in other words.  The catalytic hydrogenation of 1,2-dimethylcyclopentane will yield, for example, the cis dimethylcycloalkane product, with little or no formation of a trans product.

image182.png

Competing reactions

Other double bonds such as C=O can also be hydrogenated, but this reduction is usually slower than for hydrogenation of alkenes.  This fact can be used to advantage in carrying out selective reactions. For instance, hydrogenation of a carbon-carbon double bond can be achieved without simultaneously reducing a carbonyl bond in the same molecule. For example the carbon-carbon double bond of the following aldehyde can be reduced selectively:

Common applications

Hydrogenation reactions are extensively used to create commercial goods.  Hydrogenation is used in the food industry to make a large variety of manufactured goods, like spreads and shortenings, from liquid oils. This process also increases the chemical stability of products and yields semi-solid products like margarine. Hydrogenation is also used in coal processing. Solid coal is converted to a liquid through the addition of hydrogen. Liquefying coal makes it available to be used as fuel.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .