La hidrogenación por transferencia se refiere al tratamiento de un elemento o compuesto con hidrógeno de una fuente distinta al hidrógeno gaseoso. Se produce una reacción química entre la sustancia a modificar e hidrógeno molecular en presencia de catalizadores, que facilitan la reacción. Este proceso se utiliza a menudo en el tratamiento industrial de compuestos orgánicos basados en carbono. Por ejemplo, la licuefacción del carbón implica el uso a gran escala de la hidrogenación por transferencia para producir combustibles sintéticos a partir del carbón.
La reacción química consiste esencialmente en agregar pares de átomos de hidrógeno al material que se está tratando. En la hidrogenación por transferencia, esto se logra utilizando disolventes donantes como fuente de hidrógeno. Los disolventes donantes comunes incluyen ácido fórmico y alcohol isopropílico, aunque algunos se sintetizan para su uso en un proceso de transferencia particular. La reacción generalmente ocurre en presencia de un catalizador metálico, lo que reduce la energía mínima necesaria para iniciar la reacción.
La hidrogenación por transferencia es particularmente útil en la síntesis orgánica, la producción de compuestos basados en carbono por medio de reacciones orgánicas. Se han desarrollado catalizadores organometálicos, basados en el grupo de metales del platino, para su uso en este proceso. El alcohol isopropílico es a menudo el disolvente donante y se convierte en acetona después de aportar su hidrógeno. Los propios catalizadores no se modifican por la reacción.
La hidrogenación por transferencia organocatalítica utiliza catalizadores no metálicos. Estos se forman a partir de elementos comunes a los compuestos orgánicos, como el carbono, el azufre y el hidrógeno. El desarrollo de estos catalizadores permite que el proceso de transferencia se aplique a una gama más amplia de productos químicos. Los catalizadores metálicos más utilizados son ineficaces para la hidrogenación de grupos orgánicos como la serie del benceno. Esta clase química juega un papel importante en la producción de productos farmacéuticos, plásticos y tintes.
La hidrogenación con donantes no gaseosos ha sido durante mucho tiempo un procedimiento estándar de laboratorio. La investigación sobre el proceso de hidrogenación por transferencia en sí ha estado motivada por su importancia para las industrias farmacéutica y petroquímica. El desarrollo de donantes de hidrógeno y catalizadores para su uso con sustancias no adecuadas para el procesamiento de transferencia tradicional es un área de interés. La investigación de catalizadores basados en metales comunes, como el níquel, en lugar del platino y otros metales raros, busca hacer que el proceso industrial sea más rentable.
El uso de un donante de hidrógeno no gaseoso tiene varias ventajas cuando se implementa a gran escala. Por lo general, se puede utilizar equipo industrial estándar en el proceso de transferencia, en lugar del equipo presurizado necesario cuando se usa un gas. El hidrógeno gaseoso también es extremadamente inflamable y requiere mucho cuidado durante el almacenamiento y la manipulación. Estas consideraciones hacen que el uso de hidrógeno en forma de gas sea un esfuerzo mucho más costoso que el uso de donantes de hidrógeno no gaseosos.