Разлика между хидратация и хидрогениране

Най- ключова разлика между хидратацията и хидрирането е това хидратация се отнася до добавяне на водни молекули към органично съединение, докато хидрогенирането се отнася до добавяне на молекула водород към органично съединение.

Хидратацията и хидрирането са важни при реакциите на химичен синтез. И двете реакции включват отваряне на двойна връзка в органично съединение чрез добавяне на заместител към въглеродните атоми в двойната връзка. Заместителите, които се добавят в тези процеси, са различни един от друг.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е хидратация 
3. Какво е хидрогениране  
4. Паралелно сравнение - хидратация срещу хидрогениране в таблична форма
5. Резюме

Какво е хидратация?

Хидратацията е добавянето на водна молекула към органично съединение. Органичното съединение обикновено е алкен, който има двойна връзка между два въглеродни атома. Водната молекула се добавя към тази двойна връзка под формата на хидроксилна група (OH^-) и протон (Н⁺). Следователно молекулата на водата се разделя на своите йони преди това добавяне. Хидроксилната група е свързана към един въглероден атом на двойната връзка, докато протонът е свързан към другия въглероден атом.

Фигура 01: Проста реакция на хидратация

Тъй като включва разкъсване на връзка и образуване на връзка, реакцията е силно екзотермична. Това означава; реакцията освобождава енергия под формата на топлина. Това е поетапна реакция; на първия етап алкенът действа като нуклеофил и атакува протона на водната молекула и се свързва с нея чрез по-малко заместен въглероден атом. Тук реакцията следва правилото на Маркоников.

Вторият етап включва прикрепването на кислородния атом на водната молекула към другия въглероден атом (силно заместен въглероден атом) на двойната връзка. В този момент кислородният атом на водната молекула носи положителен заряд, защото носи три единични връзки. След това идва друга водна молекула, която поема допълнителния протон на прикрепената водна молекула, оставяйки хидроксилната група при по-малко заместения въглероден атом. Така тази реакция води до образуването на алкохол. Въпреки това, алкините (тройна връзка, съдържащи въглеводороди) също могат да бъдат подложени на реакция на хидратация.

Какво е хидрогенирането?

Хидрогенирането е процес на добавяне на водородна молекула към органично съединение. Освен това тази реакция включва обработка на органично съединение с водороден газ. Обикновено реакцията протича в присъствието на катализатор като никел, паладий или платина. Некаталитичните хидрогенации са възможни само при много високи температури. Също така този процес е важен за редуцирането на ненаситени органични съединения. Това означава; хидрирането може да отвори двойни връзки или тройни връзки в органични съединения и да ги превърне в съединения, съдържащи единични връзки.

Процесът на хидриране има три компонента: ненаситен субстрат, източник на водород и катализатор. Реакционните условия като температура и налягане варират в зависимост от вида на ненаситеното съединение и катализатора. Субстратът може да бъде алкен или алкин. Хидрогенирането може да се извърши по два начина: хомогенна катализа и хетерогенна катализа.

При хомогенна катализа катализаторът се свързва както с алкен, така и с водород, за да даде междинен продукт (междинен комплекс алкен-катализатор-водород). Тогава става прехвърлянето на един водороден атом от метал към въглерод в двойната връзка (или тройна връзка). След това се прехвърля другият водороден атом от водородния източник към алкиловата група с едновременна дисоциация на алкана.

Фигура 02: Три стъпки на хидриране

При хетерогенна катализа ненаситената връзка се свързва с катализатора, докато водородният източник се подлага на дисоциация на два водородни атома. Тогава възниква обратима стъпка, при която един водороден атом се свързва към ненаситената връзка. И накрая, възниква необратима реакция, когато другият водороден атом се свързва с алкиловата група.

Каква е разликата между хидратация и хидрогениране?

Хидратацията и хидрирането са важни процеси в химичния синтез. Ключовата разлика между хидратацията и хидрирането е, че хидратацията се отнася до добавяне на водни молекули към органично съединение, докато хидрогенирането се отнася до добавянето на молекула водород към органично съединение.

По-долу инфографиката обобщава разликата между хидратация и хидриране.

Обобщение - Хидратация срещу хидрогениране

Хидратацията и хидрирането са важни процеси в химичния синтез. Ключовата разлика между хидратацията и хидрирането е, че хидратацията се отнася до добавяне на водни молекули към органично съединение, докато хидрогенирането се отнася до добавянето на молекула водород към органично съединение.

справка:

1. „Спецификация за йонноселективни електроди, референтни електроди, комбинирани електроди и йоноселективни електроди за определяне на йони в разтвора.“ DOI: 10.3403 / 00222406u.

С любезност на изображенията:

1. „Хидратация“ от Ccroberts - Собствена работа (публично достояние) чрез Wikimedia на Commons
2. "Хидрогениране на катализатор" от Майкъл Шмид - Рисунка създадох сам (CC BY-SA 4.0) чрез Commons Wikimedia