Різниця між гідратацією та гідрогенізацією

The ключова різниця між гідратацією та гідруванням є те гідратація відноситься до приєднання молекул води до органічної сполуки, тоді як гідрування відноситься до додавання молекули водню до органічної сполуки.

Гідратація та гідрування є важливими в реакціях хімічного синтезу. Обидві ці реакції передбачають відкриття подвійної зв’язки в органічній сполуці шляхом додавання заступника до атомів вуглецю в подвійній зв'язці. Заступники, які додаються в цих процесах, відрізняються один від одного.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке гідратація 
3. Що таке гідрування  
4. Порівняльне порівняння - гідратація проти гідрування в табличній формі
5. Підсумок

Що таке гідратація?

Гідратація - це додавання молекули води до органічної сполуки. Органічна сполука зазвичай є алкеном, який має подвійну зв’язок між двома атомами вуглецю. До цієї подвійної зв'язку додається молекула води у вигляді гідроксильної групи (OH^-) і протон (Н⁺). Тому молекула води перед цим додаванням дісоціюється на свої іони. Гідроксильна група приєднана до одного атома вуглецю подвійної зв'язку, тоді як протон приєднаний до іншого атома вуглецю.

Малюнок 01: Проста реакція гідратації

Оскільки воно включає розрив зв’язку та формування зв’язку, реакція є надзвичайно екзотермічною. Це означає; реакція виділяє енергію у вигляді тепла. Це ступінчаста реакція; на першому етапі алкен діє як нуклеофіл і атакує протон молекули води і зв'язується з нею через менш заміщений атом вуглецю. Тут реакція випливає з правила Марконікова.

Другий крок включає приєднання атома кисню молекули води до іншого атома вуглецю (сильно заміщеного атома вуглецю) подвійного зв'язку. У цей момент атом кисню молекули води несе позитивний заряд, оскільки він несе три єдині зв’язки. Потім виходить ще одна молекула води, яка займає зайвий протон приєднаної молекули води, залишаючи гідроксильну групу на менш заміщеному атомі вуглецю. Таким чином, ця реакція призводить до утворення алкоголю. Однак алкіни (потрійні зв’язки, що містять вуглеводні) також можуть зазнавати реакції гідратації.

Що таке гідрування?

Гідрування - це процес додавання молекули водню до органічної сполуки. Далі ця реакція включає обробку органічної сполуки газом водню. Зазвичай реакція відбувається в присутності каталізатора, такого як нікель, паладій або платина. Некаталітичне гідрування можливе лише при дуже високих температурах. Також цей процес важливий для відновлення ненасичених органічних сполук. Це означає; гідрування може відкривати подвійні зв’язки або потрійні зв’язки в органічних сполуках і перетворювати їх у сполуки, що містять поодинокі зв’язки.

Процес гідрування має три компоненти: ненасичений субстрат, джерело водню та каталізатор. Умови реакції, такі як температура та тиск, змінюються залежно від типу ненасиченої сполуки та каталізатора. Субстратом може бути алкен або алкін. Гідрування може відбуватися двома способами: однорідним каталізом та гетерогенним каталізом.

В гомогенному каталізі метал каталізатора зв'язується як з алкеном, так і з воднем, щоб отримати проміжний продукт (проміжний комплекс алкен-каталізатор-водень). Тоді відбувається перехід одного атома водню від металу до вуглецю у подвійному зв’язку (або потрійному зв’язку). Далі буде передача іншого атома водню від джерела водню до алкільної групи з одночасною дисоціацією алкану.

Малюнок 02: Три етапи гідрування

У гетерогенному каталізі ненасичений зв'язок пов'язується з каталізатором, тоді як джерело водню піддається дисоціації на два атоми водню. Тоді відбувається оборотна стадія, коли один атом водню зв'язується з ненасиченим зв’язком. Нарешті, незворотна реакція виникає там, коли інший атом водню приєднується до алкільної групи.

Яка різниця між гідратацією та гідрогенізацією?

Гідратація та гідрування є важливими процесами хімічного синтезу. Ключова відмінність гідратації від гідрування полягає в тому, що гідратація стосується приєднання молекул води до органічної сполуки, тоді як гідрування означає приєднання молекули водню до органічної сполуки.

Нижче в інфографіці підсумована різниця між гідратацією та гідруванням.

Підсумок - Гідратація проти гідрування

Гідратація та гідрування є важливими процесами хімічного синтезу. Ключова відмінність гідратації від гідрування полягає в тому, що гідратація стосується приєднання молекул води до органічної сполуки, тоді як гідрування означає приєднання молекули водню до органічної сполуки.

Довідка:

1. "Технічні умови для іоноселективних електродів, опорних електродів, комбінованих електродів та іоноселективних електродів для визначення іонів у розчині". doi: 10.3403 / 00222406u.

Надано зображення:

1. «Гідратаційна реакція» Ккробертса - власна робота (публічне надбання) через Вікісховище Commons
2. "Гідрогенізація на каталізаторі" Майкл Шмід - Малюнок створив сам (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons