La hidrogenólisis es una reacción química en la que un enlace simple carbono-carbono o carbono- heteroátomo se escinde o sufre lisis (ruptura) por acción del hidrógeno . [1] El heteroátomo puede variar, pero normalmente es oxígeno, nitrógeno o azufre. Una reacción relacionada es la hidrogenación , en la que se añade hidrógeno a la molécula sin escindir enlaces. Normalmente, la hidrogenólisis se lleva a cabo catalíticamente utilizando gas hidrógeno.
El término "hidrogenólisis" fue acuñado por Carleton Ellis en referencia a la hidrogenólisis de enlaces carbono-carbono. [1] [2] Anteriormente, Paul Sabatier ya había observado la hidrogenólisis del alcohol bencílico a tolueno , [3] y ya en 1906, Padoa y Ponti habían observado la hidrogenólisis del alcohol furfurílico . [4] Homer Burton Adkins y Ralph Connor fueron los primeros en llamar a la ruptura del enlace carbono-oxígeno "hidrogenólisis". [1]
En las refinerías de petróleo , la hidrogenólisis catalítica de las materias primas se lleva a cabo a gran escala para eliminar el azufre de las materias primas, liberando sulfuro de hidrógeno gaseoso (H2S ) . El sulfuro de hidrógeno se recupera posteriormente en un tratador de amina y finalmente se convierte en azufre elemental en una unidad de proceso Claus . En esas industrias, las unidades de proceso de desulfuración a menudo se denominan hidrodesulfuradores (HDS) o hidrotratadores (HDT). Los catalizadores se basan en sulfuro de molibdeno que contiene cantidades más pequeñas de cobalto o níquel. La hidrogenólisis va acompañada de hidrogenación. [5]
Otra reacción de hidrogenólisis de importancia comercial es la hidrogenólisis de ésteres en alcoholes mediante catalizadores como la cromita de cobre .
La reacción de hidrodesoxigenación utilizada en el proceso Neste Renewable Diesel , el proceso de refinación de aceite vegetal de mayor capacidad de producción, es una hidrogenólisis de triglicéridos en alcanos .
En el laboratorio, la hidrogenólisis se utiliza en la síntesis orgánica . La desbencilación es la más común e implica la escisión de los éteres bencílicos : [6]
Los tiocetales experimentan hidrogenólisis utilizando níquel Raney en la reducción de Mozingo .
La hidrogenólisis de laboratorio es similar en términos operativos a la hidrogenación y puede llevarse a cabo a presión atmosférica agitando la mezcla de reacción bajo una ligera presión positiva de gas hidrógeno, habiendo enjuagado el aparato con más cantidad de este gas. El hidrógeno puede obtenerse colocando un globo en una aguja, llenándolo desde una botella e insertando la aguja en el matraz de reacción a través de un tapón de goma . A alta presión, se requiere un autoclave de hidrogenación (es decir, un hidrogenador Buchi o Parr) o un equipo similar.