L’hydrogénation par transfert fait référence au traitement d’un élément ou d’un composé avec de l’hydrogène provenant d’une source autre que l’hydrogène gazeux. Une réaction chimique se produit entre la substance à modifier et l’hydrogène moléculaire en présence de catalyseurs, qui facilitent la réaction. Ce procédé est souvent utilisé dans le traitement industriel de composés organiques à base de carbone. Par exemple, la liquéfaction du charbon implique l’utilisation à grande échelle de l’hydrogénation par transfert pour produire des carburants synthétiques à partir du charbon.
La réaction chimique consiste essentiellement à ajouter des paires d’atomes d’hydrogène au matériau à traiter. Dans l’hydrogénation par transfert, ceci est accompli en utilisant des solvants donneurs comme source d’hydrogène. Les solvants donneurs courants comprennent l’acide formique et l’alcool isopropylique, bien que certains soient synthétisés pour être utilisés dans un processus de transfert particulier. La réaction se produit généralement en présence d’un catalyseur métallique, ce qui réduit l’énergie minimale nécessaire pour démarrer la réaction.
L’hydrogénation par transfert est particulièrement utile dans la synthèse organique, la production de composés à base de carbone au moyen de réactions organiques. Des catalyseurs organométalliques, basés sur les métaux du groupe du platine, ont été développés pour être utilisés dans ce procédé. L’alcool isopropylique est souvent le solvant donneur et devient de l’acétone après avoir apporté son hydrogène. Les catalyseurs eux-mêmes sont inchangés par la réaction.
L’hydrogénation par transfert organocatalytique utilise des catalyseurs non métalliques. Ceux-ci sont formés d’éléments communs aux composés organiques, tels que le carbone, le soufre et l’hydrogène. Le développement de ces catalyseurs permet d’appliquer le processus de transfert à une plus large gamme de produits chimiques. Les catalyseurs métalliques les plus couramment utilisés sont inefficaces pour l’hydrogénation de groupes organiques tels que la série benzénique. Cette classe chimique joue un rôle important dans la production de produits pharmaceutiques, de plastiques et de colorants.
L’hydrogénation utilisant des donneurs non gazeux est depuis longtemps une procédure standard de laboratoire. La recherche sur le procédé d’hydrogénation par transfert lui-même a été motivée par son importance pour les industries pharmaceutiques et pétrochimiques. Le développement de donneurs d’hydrogène et de catalyseurs à utiliser avec des substances non adaptées au traitement de transfert traditionnel est un domaine d’intérêt. La recherche de catalyseurs à base de métaux communs, tels que le nickel, au lieu du platine et d’autres métaux rares vise à rendre le processus industriel plus rentable.
L’utilisation d’un donneur d’hydrogène non gazeux présente plusieurs avantages lorsqu’elle est mise en œuvre à grande échelle. En règle générale, l’équipement industriel standard peut être utilisé dans le processus de transfert, plutôt que l’équipement sous pression nécessaire lors de l’utilisation d’un gaz. L’hydrogène gazeux est également extrêmement inflammable et nécessite un grand soin lors du stockage et de la manipulation. Ces considérations font de l’utilisation de l’hydrogène sous forme gazeuse une entreprise beaucoup plus coûteuse que l’utilisation de donneurs d’hydrogène non gazeux.