Разница между гидратацией и гидрированием

ключевое отличие между гидратацией и гидрированием является то, что гидратация относится к добавлению молекул воды к органическому соединению, тогда как гидрирование относится к добавлению молекулы водорода к органическому соединению.

Гидратация и гидрирование важны в реакциях химического синтеза. Обе эти реакции включают раскрытие двойной связи в органическом соединении путем добавления заместителя к атомам углерода в двойной связи. Заместители, которые добавляются в этих процессах, отличаются друг от друга.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое гидратация
3. Что такое гидрирование
4. Сравнение бок о бок - гидратация против гидрирования в табличной форме
5. Резюме

Что такое гидратация?

Гидратация - это добавление молекулы воды к органическому соединению. Органическое соединение обычно представляет собой алкен, который имеет двойную связь между двумя атомами углерода. Молекула воды добавляется к этой двойной связи в виде гидроксильной группы (ОН^-) и протон (H⁺). Следовательно, молекула воды диссоциирует на свои ионы перед этим добавлением. Гидроксильная группа присоединена к одному атому углерода двойной связи, в то время как протон присоединен к другому атому углерода.

Рисунок 01: Простая реакция гидратации.

Поскольку он включает разрыв связи и образование связи, реакция является сильно экзотермической. Это значит; реакция выделяет энергию в виде тепла. Это ступенчатая реакция; на первом этапе алкен действует как нуклеофил и атакует протон молекулы воды и связывается с ним через менее замещенный атом углерода. Здесь реакция следует правилу Марконикова.

Второй этап включает в себя присоединение атома кислорода молекулы воды к другому атому углерода (высокозамещенный атом углерода) двойной связи. В этот момент атом кислорода молекулы воды несет положительный заряд, потому что он имеет три одинарные связи. Затем появляется другая молекула воды, которая поглощает дополнительный протон присоединенной молекулы воды, оставляя гидроксильную группу у менее замещенного атома углерода. Таким образом, эта реакция приводит к образованию спирта. Однако алкины (углеводороды с тройной связью) также могут подвергаться реакции гидратации..

Что такое гидрирование?

Гидрирование - это процесс добавления молекулы водорода к органическому соединению. Кроме того, эта реакция включает обработку органического соединения газообразным водородом. Обычно реакция происходит в присутствии катализатора, такого как никель, палладий или платина. Некаталитические гидрирования возможны только при очень высоких температурах. Также этот процесс важен при восстановлении ненасыщенных органических соединений. Это значит; гидрирование может открыть двойные или тройные связи в органических соединениях и превратить их в соединения, содержащие одинарные связи.

Процесс гидрирования имеет три компонента: ненасыщенный субстрат, источник водорода и катализатор. Условия реакции, такие как температура и давление, варьируются в зависимости от типа ненасыщенного соединения и катализатора. Субстрат может быть либо алкеном, либо алкином. Гидрирование может происходить двумя способами: гомогенный катализ и гетерогенный катализ.

При гомогенном катализе металл катализатора связывается как с алкеном, так и с водородом, давая промежуточный продукт (промежуточный комплекс алкен-катализатор-водород). Затем происходит перенос одного атома водорода из металла в углерод в двойной связи (или тройной связи). Затем происходит перенос другого атома водорода из источника водорода в алкильную группу с одновременной диссоциацией алкана..

Рисунок 02: три шага гидрирования

В гетерогенном катализе ненасыщенная связь связывается с катализатором, в то время как источник водорода подвергается диссоциации на два атома водорода. Затем происходит обратимая стадия, когда один атом водорода связывается с ненасыщенной связью. Наконец, происходит необратимая реакция, когда другой атом водорода присоединяется к алкильной группе.

В чем разница между гидратацией и гидрированием?

Гидратация и гидрирование являются важными процессами в химическом синтезе. Ключевое различие между гидратацией и гидрированием заключается в том, что гидратация относится к добавлению молекул воды к органическому соединению, тогда как гидрирование относится к добавлению молекулы водорода к органическому соединению..

Ниже инфографики суммируется разница между гидратацией и гидрированием.

Резюме - Гидратация против гидрирования

Ссылка:

1. «Технические условия на ионоселективные электроды, эталонные электроды, комбинированные электроды и ионоселективные электродные измерители для определения ионов в растворе». DOI: 10,3403 / 00222406u.

Изображение предоставлено:

1. «Hydrationreaction». Автор: Ccroberts - собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2. «Гидрирование на катализаторе» Майкл Шмид - Рисование создано мной (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia

Наука и природа