Hydrierung

Hydrierung, auch Hydrogenation genannt, ist eine chemische Reaktion, bei der Wasserstoffgas (H2) an eine ungesättigte Verbindung addiert wird. Typische Beispiele sind die Reduktion von Doppel- oder Dreifachbindungen, wodurch Alkanen entstehen. Unter bestimmten Bedingungen kann Wasserstoff auch an Carbonylverbindungen addieren und diese zu Alkoholen reduzieren. Die Reaktion erfolgt überwiegend in Gegenwart eines Metallkatalysators.

Der Reaktionsmechanismus wird als heterogene Katalyse beschrieben: Wasserstoff spaltet sich an der Oberfläche eines Übergangmetallkatalysators (z. B. Nickel, Palladium, Platin) in Wasserstoffatome, die das Substrat schrittweise saturieren. Reaktionsdruck und Temperatur steuern das Ausmaß der Hydrierung.

Anwendungsbereiche umfassen die industrielle Hydrierung ungesättigter Fettsäuren in Ölen zu gesättigten Fetten, die Konversion von Alkenen oder Alkinen in Alkane in der organischen Synthese sowie die Bereitstellung von Zwischenprodukten in der Petrochemie. Typische Katalysatoren sind Raney-Nickel, Pd/C und Platinoxide; für selektive Reduktionen wird oft der Lindlar-Katalysator verwendet, der Alkine zu cis-Alkenen reduziert, ohne weiter zu saturieren.

Die Hydrierung von Ölen beeinflusst Textur und Schmelzpunkt von Fetten; sie kann jedoch Transfettsäuren bilden, was gesundheitliche Risiken birgt. In modernen Verfahren wird daher häufig eine vollständige Hydrierung oder alternative Verarbeitungswege bevorzugt, um Transfette zu vermeiden.

Historisch spielte die katalytische Hydrierung eine wichtige Rolle in der organischen Chemie: Paul Sabatier erhielt 1912 den Nobelpreis in Chemie zusammen mit Victor Grignard für Arbeiten in diesem Bereich. Sicherheitshalber ist zu beachten, dass Wasserstoff entzündlich ist und unter Druck verwendet wird; geeignete Sicherheitsmaßnahmen sind erforderlich.