Реакция с водородом, особенно в присутствии катализатора, часто относится к процессам гидрогенизации. Это процесс, в котором водород присоединяется к молекуле, чаще всего в органической химии. Давайте рассмотрим каждое из ваших соединений и определим, как они могут реагировать с водородом.
Бутан (C₄H₁₀)
Бутан уже является насыщенным углеводородом, поэтому с водородом в условиях гидрогенизации он не реагирует.Бутанол-2 (C₄H₁₀O)
Бутанол-2 – это спирт, который может подвергаться реакции с водородом в присутствии катализатора (например, никеля или палладия). Водород может восстановить альдегиды или кетоны до спиртов, но в данном случае у нас уже есть спирт. При этом он останется спиртом, и реакции не произойдет.Бутандион (C₄H₆O₂)
Бутандион – это кетон. Он может подвергаться гидрогенизации и превратиться в бутан-2-ол, так как водород присоединяется к карбонильным группам реакции.Бутанол-1 (C₄H₁₀O)
Бутанол-1 тоже является спиртом, и, подобно бутанолу-2, в его случае реакции гидрогенизации не произойдет, так как он уже содержит максимально возможное количество водорода.Бутеналь (C₄H₈O)
Бутеналь – это альдегид. Он также может реагировать с водородом в присутствии катализатора, в результате чего превратится в бутанол-1. В этом случае происходит восстановление карбонильной группы альдегида до спирта.
Резюме
Таким образом, из предложенных соединений реакцию с водородом (в присутствии катализатора) ведут:
- Бутандион (превращается в спирт).
- Бутеналь (превращается в бутанол-1).
Бутан, бутанол-2 и бутанол-1 не реагируют с водородом, так как уже являются насыщенными соединениями.