Механизм гетерогенно-каталитического гидрирования двойных связе

Принимается, что при обычной двухфазной реакции олефин адсорбируется на поверхности катализатора (металла). Природа реакционных центров на поверхности катализатора, тип связывания субстрата с катализатором (природа связи с активным центром) точно неизвестны:

Сорбция происходит с пространственно наименее затрудненной стороны молекулы олефина. Тот факт, что присоединение водорода также происходит со стерически менее затрудненной стороны, указывает на то, что водород, прежде чем прореагировать с олефином, тоже сорбируется на поверхности катализатора, причем связь Н–Н в результате сорбции значительно ослабляется, если не разрывается вообще. По этой причине реакцию гетерогенно-каталитического гидрирования часто рассматривают как радикальное присоединение. Молекула олефина, адсорбированная в активированном состоянии на поверхности катализатора, сближается с атомами водорода, расположенными в более глубоких слоях катализатора. Реагирующие частицы фиксируются вместе на матрице, и между ними происходит реакция. Образовавшаяся молекула алкана не имеет доступных p-электронов и не сорбируется катализатором, поэтому уходит с его поверхности, освобождая активные центры катализатора:

Оба водорода присоединяются к алкену не одновременно, поэтому возможно быстрое вращение вокруг ординарной связи С–С в частично гидрированном алкене до присоединения второго водорода.

С помощью такого механизма можно объяснить все побочные реакции, наблюдаемые при гетерогенно-каталитическом восстановлении олефинов: изомеризацию исходного олефина (миграция двойной связи, цис-транс-изомеризация) и водородный обмен даже с группами, не содержащими двойной связи. Кроме того, возможна потеря стереоспецифичности при восстановлении.