Гидрация мен гидрлеудің негізгі айырмашылығы мынада: гидратация органикалық қосылысқа су молекулаларының қосылуын білдіреді, ал гидрлеу органикалық қосылысқа сутегі молекуласының қосылуын білдіреді.
Гидрация және гидрлеу химиялық синтез реакцияларында маңызды. Бұл реакциялардың екеуі де қос байланыстағы көміртегі атомдарына орынбасар қосу арқылы органикалық қосылыстағы қос байланыстың ашылуын қамтиды. Бұл процестерге қосылатын алмастырғыштар бір-бірінен ерекшеленеді.
Ылғалдандыру дегеніміз не?
Ылғалдандыру – органикалық қосылысқа су молекуласының қосылуы. Органикалық қосылыс әдетте екі көміртек атомы арасында қос байланысы бар алкен болып табылады. Су молекуласы бұл қос байланысқа гидроксил тобы (OH–) және протон (H+) түрінде қосылады. Демек, су молекуласы бұл қоспаға дейін өзінің иондарына диссоциацияланады. Гидроксил тобы қос байланыстың бір көміртегі атомына, ал протон басқа көміртек атомына қосылады.
01-сурет: қарапайым ылғалдандыру реакциясы
Ол байланыстың үзілуі мен байланыс түзілуін қамтитындықтан, реакция жоғары экзотермиялық. Яғни; реакция жылу түрінде энергияны бөледі. Бұл қадамдық реакция; бірінші қадамда алкен нуклеофил ретінде әрекет етеді және су молекуласының протонына шабуыл жасайды және аз алмастырылған көміртегі атомы арқылы онымен байланысады. Мұнда реакция Маркоников ережесі бойынша жүреді.
Екінші қадам су молекуласының оттегі атомының қос байланыстың басқа көміртегі атомына (жоғары алмастырылған көміртек атомы) қосылуын қамтиды. Бұл кезде су молекуласының оттегі атомы оң зарядты алып жүреді, өйткені ол үш жалғыз байланысқа ие. Содан кейін су молекуласының қосымша протонын алып, гидроксил тобын аз алмастырылған көміртегі атомында қалдыратын басқа су молекуласы келеді. Осылайша, бұл реакция алкогольдің пайда болуына әкеледі. Дегенмен, алкиндер (құрамында көмірсутектері бар үштік байланыс) гидратация реакциясынан да өтуі мүмкін.
Гидрогенизация дегеніміз не?
Гидрогенизация – органикалық қосылысқа сутегі молекуласының қосылу процесі. Әрі қарай бұл реакция органикалық қосылысты сутегі газымен өңдеуді қамтиды. Әдетте реакция никель, палладий немесе платина сияқты катализатордың қатысуымен жүреді. Каталитикалық емес гидрогенизациялар өте жоғары температурада ғана мүмкін. Сондай-ақ, бұл процесс қанықпаған органикалық қосылыстарды азайтуда маңызды. Яғни; гидрлеу органикалық қосылыстарда қос немесе үштік байланыстарды ашып, оларды бір байланыстары бар қосылыстарға айналдыра алады.
Гидрлеу процесі үш компоненттен тұрады: қанықпаған субстрат, сутегі көзі және катализатор. Температура және қысым сияқты реакция жағдайлары қанықпаған қосылыс пен катализатор түріне байланысты өзгереді. Субстрат алкен де, алкин де болуы мүмкін. Гидрлеу екі жолмен жүруі мүмкін: біртекті катализ және гетерогенді катализ.
Біртекті катализде катализатор металы алкенмен де, сутегімен де байланысып, аралық өнім береді (алкен-катализатор-сутегі аралық кешені). Содан кейін қос байланыста (немесе үштік байланыста) бір сутегі атомының металдан көміртегіге ауысуы жүреді. Бұдан әрі басқа сутегі атомының сутегі көзінен алкил тобына алканның бір мезгілде диссоциациялануы арқылы ауысуы орын алады.
02-сурет: Гидрогенизацияның үш қадамы
Гетерогенді катализде қанықпаған байланыс катализатормен байланысады, ал сутегі көзі екі сутегі атомына диссоциацияланады. Содан кейін бір сутегі атомы қанықпаған байланыспен байланысқан жерде қайтымды қадам орын алады. Ақырында, басқа сутегі атомы алкил тобына қосылған жерде қайтымсыз реакция орын алады.
Ылғалдандыру мен гидрлеудің айырмашылығы неде?
Гидрлеу және гидрлеу химиялық синтездегі маңызды процестер болып табылады. Гидратация мен гидрлеудің негізгі айырмашылығы - гидратация су молекулаларының органикалық қосылысқа қосылуын білдіреді, ал гидрлеу органикалық қосылысқа сутегі молекуласының қосылуын білдіреді.
Төмендегі инфографика ылғалдандыру мен гидрлеу арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Ылғалдандыру және Гидрогенация
Гидрлеу және гидрлеу химиялық синтездегі маңызды процестер болып табылады. Гидратация мен гидрлеудің негізгі айырмашылығы мынада: гидратация органикалық қосылысқа су молекулаларының қосылуын білдіреді, ал гидрлеу органикалық қосылысқа сутегі молекуласының қосылуын білдіреді.
