დატენიანებასა და ჰიდროგენიზაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ჰიდრატაცია გულისხმობს წყლის მოლეკულების დამატებას ორგანულ ნაერთში, ხოლო ჰიდროგენიზაცია გულისხმობს წყალბადის მოლეკულის დამატებას ორგანულ ნაერთში.
ჰიდრატაცია და ჰიდროგენიზაცია მნიშვნელოვანია ქიმიური სინთეზის რეაქციებში. ორივე ეს რეაქცია მოიცავს ორგანულ ნაერთში ორმაგი ბმის გახსნას ორმაგი ბმის ნახშირბადის ატომებში შემცვლელის დამატებით. შემცვლელები, რომლებიც დამატებულია ამ პროცესებში, განსხვავდება ერთმანეთისგან.
რა არის ჰიდრატაცია?
ჰიდრატაცია არის წყლის მოლეკულის დამატება ორგანულ ნაერთში.ორგანული ნაერთი, როგორც წესი, არის ალკენი, რომელსაც აქვს ორმაგი კავშირი ნახშირბადის ორ ატომს შორის. წყლის მოლეკულა ემატება ამ ორმაგ კავშირს ჰიდროქსილის ჯგუფის (OH–) და პროტონის (H+) სახით. ამრიგად, წყლის მოლეკულა იშლება მის იონებად ამ დამატებამდე. ჰიდროქსილის ჯგუფი მიმაგრებულია ორმაგი ბმის ერთ ნახშირბადის ატომზე, ხოლო პროტონი მიმაგრებულია ნახშირბადის მეორე ატომზე.
სურათი 01: მარტივი ჰიდრატაციის რეაქცია
რადგან ის მოიცავს ბმის გაწყვეტას და ბმის ფორმირებას, რეაქცია ძალზე ეგზოთერმულია. Ეს ნიშნავს; რეაქცია ათავისუფლებს ენერგიას სითბოს სახით. ეს არის ეტაპობრივი რეაქცია; პირველ ეტაპზე, ალკენი მოქმედებს როგორც ნუკლეოფილი და თავს ესხმის წყლის მოლეკულის პროტონს და უკავშირდება მას ნაკლებად შემცვლელი ნახშირბადის ატომის მეშვეობით.აქ რეაქცია მიჰყვება მარკონიკოვის წესს.
მეორე საფეხური მოიცავს წყლის მოლეკულის ჟანგბადის ატომის მიმაგრებას ორმაგი ბმის სხვა ნახშირბადის ატომთან (ძალიან შემცვლელი ნახშირბადის ატომთან). ამ მომენტში წყლის მოლეკულის ჟანგბადის ატომი ატარებს დადებით მუხტს, რადგან მას აქვს სამი ერთჯერადი ბმა. შემდეგ მოდის წყლის სხვა მოლეკულა, რომელიც იკავებს მიმაგრებული წყლის მოლეკულის დამატებით პროტონს და ტოვებს ჰიდროქსილის ჯგუფს ნაკლებად შემცვლელ ნახშირბადის ატომში. ამრიგად, ეს რეაქცია იწვევს ალკოჰოლის წარმოქმნას. თუმცა, ალკინებს (სამმაგი ბმა, რომელიც შეიცავს ნახშირწყალბადებს) ასევე შეიძლება გაიაროს ჰიდრატაციის რეაქცია.
რა არის ჰიდროგენიზაცია?
ჰიდროგენიზაცია არის წყალბადის მოლეკულის ორგანულ ნაერთში დამატების პროცესი. გარდა ამისა, ეს რეაქცია მოიცავს ორგანული ნაერთის დამუშავებას წყალბადის გაზით. ჩვეულებრივ, რეაქცია ხდება ისეთი კატალიზატორის თანდასწრებით, როგორიცაა ნიკელი, პალადიუმი ან პლატინი. არაკატალიზური ჰიდროგენიზაცია შესაძლებელია მხოლოდ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე.ასევე, ეს პროცესი მნიშვნელოვანია უჯერი ორგანული ნაერთების შემცირებაში. Ეს ნიშნავს; ჰიდროგენიზაციას შეუძლია ორგანულ ნაერთებში ორმაგი ან სამმაგი ბმების გახსნა და მათი ერთჯერადი ბმის შემცველ ნაერთებად გადაქცევა.
ჰიდროგენიზაციის პროცესს სამი კომპონენტი აქვს: უჯერი სუბსტრატი, წყალბადის წყარო და კატალიზატორი. რეაქციის პირობები, როგორიცაა ტემპერატურა და წნევა, განსხვავდება უჯერი ნაერთისა და კატალიზატორის ტიპზე. სუბსტრატი შეიძლება იყოს ალკენი ან ალკინი. ჰიდროგენიზაცია შეიძლება მოხდეს ორი გზით: ჰომოგენური კატალიზი და ჰეტეროგენული კატალიზი.
ჰომოგენური კატალიზისას კატალიზატორი მეტალი აკავშირებს როგორც ალკენს, ასევე წყალბადს და იძლევა შუალედურ პროდუქტს (ალკენ-კატალიზატორი-წყალბადის შუალედური კომპლექსი). შემდეგ ხდება წყალბადის ერთი ატომის გადატანა ლითონისგან ნახშირბადზე ორმაგი ბმის (ან სამმაგი ბმის) საშუალებით. რაც შემდეგ ხდება არის წყალბადის სხვა ატომის გადატანა წყალბადის წყაროდან ალკილის ჯგუფში ალკანის ერთდროული დისოციაციის გზით.
სურათი 02: ჰიდროგენიზაციის სამი ნაბიჯი
ჰეტეროგენული კატალიზის დროს, უჯერი ბმა უკავშირდება კატალიზატორს, ხოლო წყალბადის წყარო განიცდის დისოციაციას წყალბადის ორ ატომად. შემდეგ ხდება შექცევადი ნაბიჯი, როდესაც წყალბადის ერთი ატომი უერთდება უჯერი ბმას. საბოლოოდ, შეუქცევადი რეაქცია ხდება მაშინ, როდესაც წყალბადის სხვა ატომი მიმაგრებულია ალკილის ჯგუფთან.
რა განსხვავებაა ჰიდრატაციასა და ჰიდროგენიზაციას შორის?
ჰიდრატაცია და ჰიდროგენიზაცია მნიშვნელოვანი პროცესებია ქიმიურ სინთეზში. ჰიდრატაციასა და ჰიდროგენიზაციას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ჰიდრატაცია ეხება წყლის მოლეკულების დამატებას ორგანულ ნაერთში, ხოლო ჰიდროგენიზაცია ეხება წყალბადის მოლეკულის დამატებას ორგანულ ნაერთში.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას ჰიდრატაციასა და ჰიდროგენიზაციას შორის.
რეზიუმე – ჰიდრატაცია ჰიდროგენიზაციის წინააღმდეგ
ჰიდრატაცია და ჰიდროგენიზაცია მნიშვნელოვანი პროცესებია ქიმიურ სინთეზში. ჰიდრატაციასა და ჰიდროგენიზაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ჰიდრატაცია გულისხმობს წყლის მოლეკულების დამატებას ორგანულ ნაერთში, ხოლო ჰიდროგენიზაცია გულისხმობს წყალბადის მოლეკულის დამატებას ორგანულ ნაერთში.
