Sự khác biệt giữa hydrat hóa và hydro hóa

Các sự khác biệt chính giữa hydrat hóa và hydro hóa là hydrat hóa đề cập đến việc bổ sung các phân tử nước vào một hợp chất hữu cơ, trong khi hydro hóa đề cập đến việc bổ sung một phân tử hydro vào một hợp chất hữu cơ.

Hydrat hóa và hydro hóa rất quan trọng trong các phản ứng tổng hợp hóa học. Cả hai phản ứng này liên quan đến việc mở ra một liên kết đôi trong một hợp chất hữu cơ bằng cách thêm một nhóm thế vào các nguyên tử carbon trong liên kết đôi. Các nhóm thế được thêm vào trong các quy trình này khác nhau.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Hydrat hóa là gì
3. Hydro hóa là gì
4. So sánh cạnh nhau - Hydrat hóa và hydro hóa ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Hydrat hóa là gì?

Hydrat hóa là việc bổ sung một phân tử nước vào một hợp chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ thường là một anken, có liên kết đôi giữa hai nguyên tử carbon. Phân tử nước được thêm vào liên kết đôi này dưới dạng nhóm hydroxyl (OH^-) và một proton (H⁺). Do đó, phân tử nước phân tách thành các ion của nó trước khi bổ sung này. Nhóm hydroxyl được gắn vào một nguyên tử carbon của liên kết đôi trong khi proton được gắn với nguyên tử carbon khác.

Hình 01: Phản ứng hydrat hóa đơn giản

Vì nó liên quan đến phá vỡ liên kết và hình thành liên kết, phản ứng rất tỏa nhiệt. Điều đó có nghĩa là; phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Đó là một phản ứng từng bước; trong bước đầu tiên, anken hoạt động như một nucleophile và tấn công proton của phân tử nước và liên kết với nó thông qua nguyên tử carbon ít thay thế. Ở đây, phản ứng tuân theo quy tắc Markonikov.

Bước thứ hai bao gồm việc gắn nguyên tử oxy của phân tử nước với nguyên tử carbon khác (nguyên tử carbon thay thế cao) của liên kết đôi. Tại thời điểm này, nguyên tử oxy của phân tử nước mang điện tích dương vì nó mang ba liên kết đơn. Sau đó, xuất hiện một phân tử nước khác chiếm thêm proton của phân tử nước kèm theo, để lại nhóm hydroxyl ở nguyên tử carbon ít thay thế. Do đó, phản ứng này dẫn đến sự hình thành của rượu. Tuy nhiên, alkynes (liên kết ba có chứa hydrocarbon) cũng có thể trải qua phản ứng hydrat hóa.

Hydro hóa là gì?

Hydro hóa là quá trình bổ sung một phân tử hydro vào một hợp chất hữu cơ. Hơn nữa, phản ứng này liên quan đến việc xử lý một hợp chất hữu cơ bằng khí hydro. Thông thường, phản ứng xảy ra với sự có mặt của chất xúc tác như niken, paladi hoặc bạch kim. Hydro hóa không xúc tác chỉ có thể ở nhiệt độ rất cao. Ngoài ra, quá trình này rất quan trọng trong việc giảm các hợp chất hữu cơ không bão hòa. Điều đó có nghĩa là; quá trình hydro hóa có thể mở ra các liên kết đôi hoặc liên kết ba trong các hợp chất hữu cơ và biến chúng thành các hợp chất chứa các liên kết đơn.

Quá trình hydro hóa có ba thành phần: chất nền không bão hòa, nguồn hydro và chất xúc tác. Các điều kiện phản ứng như nhiệt độ và áp suất khác nhau tùy thuộc vào loại hợp chất không bão hòa và chất xúc tác. Chất nền có thể là anken hoặc alkyne. Quá trình hydro hóa có thể diễn ra theo hai cách: xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể.

Trong xúc tác đồng thể, kim loại xúc tác liên kết với cả anken và hydro để tạo ra một sản phẩm trung gian (phức chất trung gian kiềm-xúc tác-hydro). Sau đó, việc chuyển một nguyên tử hydro từ kim loại sang carbon trong liên kết đôi (hoặc liên kết ba) xảy ra. Điều xảy ra tiếp theo là sự chuyển đổi nguyên tử hydro khác từ nguồn hydro sang nhóm alkyl với sự phân ly đồng thời của ankan.

Hình 02: Ba bước hydro hóa

Trong xúc tác không đồng nhất, liên kết không bão hòa liên kết với chất xúc tác trong khi nguồn hydro trải qua quá trình phân ly thành hai nguyên tử hydro. Sau đó, một bước thuận nghịch xảy ra trong đó một nguyên tử hydro liên kết với liên kết không bão hòa. Cuối cùng, một phản ứng không thể đảo ngược xảy ra khi các nguyên tử hydro khác gắn vào nhóm alkyl.

Sự khác biệt giữa hydrat hóa và hydro hóa là gì?

Hydrat hóa và hydro hóa là các quá trình quan trọng trong tổng hợp hóa học. Sự khác biệt chính giữa hydrat hóa và hydro hóa là hydrat hóa liên quan đến việc thêm các phân tử nước vào một hợp chất hữu cơ, trong khi hydro hóa đề cập đến việc thêm một phân tử hydro vào một hợp chất hữu cơ.

Dưới đây Infographic tóm tắt sự khác biệt giữa hydrat hóa và hydro hóa.

Tóm tắt - Hydrat hóa và hydro hóa

Tài liệu tham khảo:

1. Đặc điểm kỹ thuật của điện cực cho các điện cực chọn lọc ion, điện cực tham chiếu, điện cực kết hợp và máy đo điện cực chọn lọc ion để xác định các ion trong dung dịch. doi: 10.3403 / 00222406u.

Hình ảnh lịch sự:

1. Hydratreaction trực tiếp bởi Ccroberts - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Hydrogenation trên chất xúc tác Giáo dục Michael Michaelid - Bản vẽ tự tạo (CC BY-SA 4.0) thông qua Commons Wikimedia

Khoa học & Tự nhiên