氫甲酰化反應

氫甲酰化反應也稱羰基合成，是工業上用烯烴與氫氣及一氧化碳在高壓（10-100atm）加熱（40-200°C）和過渡金屬催化下反應製備醛類的方法。反應的總體結果是醛基和氫分別加到烯烴雙鍵的兩端，生成增加一個碳的醛的兩種異構體的混合物。該法首先由Otto Roelen發現，在化學工業上的應用很廣。生成的醛是重要的精細化工產品，可以作為很多產品的合成原料。

${\rm {RCH=CHR'+H_{2}+CO\longrightarrow RCH_{2}-CHR'-CHO}}$

該反應的催化劑多為Co、Rh、Ir的配合物，其種類隨氫甲酰化反應的進展而發生了很大變化，主要是從最初的四羰基氫鈷–經叔膦（如三丁基膦）改性的鈷催化劑–銠催化劑（如HRh(CO)(PPh₃)₃）.BASF 使用Co, SHELL使用Co/PR3, UCC使用Rh/PR3, RCH–RP使用Rh/TPPTS. 催化劑Rh相對於Co更好，因為其更高的選擇性，以及更好的活性在低壓下。目前研究中的多相催化劑。

反應機理

以四羰基氫鈷（HCo(CO)₄）為例，反應的催化機理為：

18價電子的四羰基氫鈷發生配體交換，生成與烯烴絡合的中間體。與鈷相連的氫對烯烴發生遷移插入反應，生成烴基羰基鈷，然後再與一個CO絡合，烴基發生遷移插入，生成活性的酰基羰基鈷中間體。它與氫發生氧化插入，生成金屬氫配合物，而後發生還原消除反應，生成一分子醛和16價電子的三羰基鈷中間體，完成一個循環。

乙烯氫甲酰化反應機理 四羰基氫鈷催化