Transferhydrierung bezieht sich auf die Behandlung eines Elements oder einer Verbindung mit Wasserstoff aus einer anderen Quelle als gasförmigem Wasserstoff. Zwischen dem zu modifizierenden Stoff und molekularem Wasserstoff findet in Gegenwart von Katalysatoren, die die Reaktion erleichtern, eine chemische Reaktion statt. Dieses Verfahren wird häufig bei der industriellen Behandlung von organischen Verbindungen auf Kohlenstoffbasis verwendet. Bei der Kohleverflüssigung beispielsweise handelt es sich um die großtechnische Nutzung der Transferhydrierung, um aus Kohle synthetische Kraftstoffe herzustellen.
Die chemische Reaktion besteht im Wesentlichen darin, dem zu behandelnden Material Paare von Wasserstoffatomen hinzuzufügen. Bei der Transferhydrierung wird dies unter Verwendung von Donorlösungsmitteln als Wasserstoffquelle erreicht. Übliche Donorlösungsmittel umfassen Ameisensäure und Isopropylalkohol, obwohl einige zur Verwendung in einem bestimmten Übertragungsverfahren synthetisiert werden. Die Reaktion findet normalerweise in Gegenwart eines metallischen Katalysators statt, wodurch die minimale Energie, die zum Starten der Reaktion benötigt wird, reduziert wird.
Die Transferhydrierung ist besonders nützlich in der organischen Synthese, der Herstellung von Verbindungen auf Kohlenstoffbasis mittels organischer Reaktionen. Zur Verwendung in diesem Verfahren wurden metallorganische Katalysatoren entwickelt, die auf der Platingruppe von Metallen basieren. Isopropylalkohol ist oft das Donorlösungsmittel und wird nach Abgabe seines Wasserstoffs zu Aceton. Die Katalysatoren selbst bleiben durch die Reaktion unverändert.
Bei der organokatalytischen Transferhydrierung werden Nichtmetallkatalysatoren verwendet. Diese werden aus Elementen gebildet, die in organischen Verbindungen üblich sind, wie Kohlenstoff, Schwefel und Wasserstoff. Die Entwicklung dieser Katalysatoren ermöglicht die Anwendung des Transferverfahrens auf eine breitere Palette von Chemikalien. Die am häufigsten verwendeten metallischen Katalysatoren sind für die Hydrierung organischer Gruppen wie der Benzolreihe unwirksam. Diese chemische Klasse spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Arzneimitteln, Kunststoffen und Farbstoffen.
Die Hydrierung mit nicht gasförmigen Donatoren ist seit langem ein Standard-Laborverfahren. Die Erforschung des Transferhydrierungsverfahrens selbst wurde durch seine Bedeutung für die pharmazeutische und petrochemische Industrie motiviert. Die Entwicklung von Wasserstoff-Donatoren und -Katalysatoren zur Verwendung mit Substanzen, die für die traditionelle Transferverarbeitung nicht geeignet sind, ist ein interessantes Gebiet. Die Erforschung von Katalysatoren auf Basis von gewöhnlichen Metallen wie Nickel anstelle von Platin und anderen seltenen Metallen zielt darauf ab, den industriellen Prozess kostengünstiger zu machen.
Die Verwendung eines nicht gasförmigen Wasserstoffdonors hat mehrere Vorteile, wenn sie in großem Maßstab implementiert wird. Typischerweise können im Transferprozess industrielle Standardausrüstungen verwendet werden, anstelle der unter Druck stehenden Ausrüstung, die bei der Verwendung eines Gases erforderlich ist. Wasserstoffgas ist außerdem hochentzündlich und erfordert große Sorgfalt bei Lagerung und Handhabung. Diese Überlegungen machen die Verwendung von Wasserstoff in Gasform zu einem viel teureren Unterfangen als die Verwendung nicht gasförmiger Wasserstoffspender.