تفاوت اصلی بین هیدراتاسیون و هیدروژنه شدن این است که هیدراتاسیون به افزودن مولکول های آب به یک ترکیب آلی اشاره دارد، در حالی که هیدروژناسیون به افزودن یک مولکول هیدروژن به یک ترکیب آلی اشاره دارد.
هیدراتاسیون و هیدروژنه شدن در واکنش های سنتز شیمیایی مهم هستند. هر دو این واکنش ها شامل باز شدن یک پیوند دوگانه در یک ترکیب آلی با افزودن یک جایگزین به اتم های کربن در پیوند دوگانه است. جایگزین هایی که در این فرآیندها اضافه می شوند با یکدیگر متفاوت هستند.
هیدراتاسیون چیست؟
هیدراتاسیون افزودن یک مولکول آب به یک ترکیب آلی است.ترکیب آلی معمولا یک آلکن است که یک پیوند دوگانه بین دو اتم کربن دارد. مولکول آب به شکل یک گروه هیدروکسیل (OH–) و یک پروتون (H+) به این پیوند دوگانه اضافه می شود. بنابراین، مولکول آب قبل از این افزودن به یون های خود تجزیه می شود. گروه هیدروکسیل به یک اتم کربن پیوند دوگانه متصل است در حالی که پروتون به اتم کربن دیگر متصل است.
شکل 01: یک واکنش ساده هیدراسیون
از آنجایی که شامل شکستن پیوند و تشکیل پیوند است، واکنش بسیار گرمازا است. یعنی؛ این واکنش انرژی را به شکل گرما آزاد می کند. این یک واکنش گام به گام است. در مرحله اول، آلکن به عنوان یک هسته دوست عمل می کند و به پروتون مولکول آب حمله می کند و از طریق اتم کربن کمتر جایگزین شده با آن متصل می شود.در اینجا، واکنش از قانون مارکونیکف پیروی می کند.
مرحله دوم شامل اتصال اتم اکسیژن مولکول آب به اتم کربن دیگر (اتم کربن بسیار جایگزین) پیوند دوگانه است. در این مرحله، اتم اکسیژن مولکول آب دارای بار مثبت است زیرا دارای سه پیوند منفرد است. سپس مولکول آب دیگری می آید که پروتون اضافی مولکول آب متصل شده را می گیرد و گروه هیدروکسیل را در اتم کربن کمتر جایگزین می گذارد. بنابراین، این واکنش منجر به تشکیل الکل می شود. با این حال، آلکین ها (پیوند سه گانه حاوی هیدروکربن ها) نیز می توانند تحت واکنش هیدراتاسیون قرار گیرند.
هیدروژناسیون چیست؟
هیدروژناسیون فرآیند افزودن یک مولکول هیدروژن به یک ترکیب آلی است. علاوه بر این، این واکنش شامل تصفیه یک ترکیب آلی با گاز هیدروژن است. معمولاً واکنش در حضور کاتالیزوری مانند نیکل، پالادیوم یا پلاتین رخ می دهد. هیدروژناسیون غیر کاتالیزوری فقط در دماهای بسیار بالا امکان پذیر است.همچنین این فرآیند در کاهش ترکیبات آلی غیراشباع نیز اهمیت دارد. یعنی؛ هیدروژناسیون می تواند پیوندهای دوگانه یا پیوندهای سه گانه را در ترکیبات آلی باز کند و آنها را به ترکیباتی حاوی پیوندهای منفرد تبدیل کند.
فرایند هیدروژناسیون دارای سه جزء است: بستر غیر اشباع، منبع هیدروژن و کاتالیزور. شرایط واکنش مانند دما و فشار بسته به نوع ترکیب غیراشباع و کاتالیزور متفاوت است. بستر می تواند یک آلکن یا یک آلکین باشد. هیدروژناسیون می‌تواند به دو صورت انجام شود: کاتالیز همگن و کاتالیز ناهمگن.
در کاتالیز همگن، فلز کاتالیزور با هر دو آلکن و هیدروژن متصل می شود و محصول میانی (کمپلکس میانی آلکن-کاتالیزور-هیدروژن) ایجاد می کند. سپس انتقال یک اتم هیدروژن از فلز به کربن در پیوند دوگانه (یا پیوند سه گانه) اتفاق می افتد. آنچه در ادامه اتفاق می افتد، انتقال اتم هیدروژن دیگر از منبع هیدروژن به گروه آلکیل با تفکیک همزمان آلکان است.
شکل 02: سه مرحله هیدروژناسیون
در کاتالیز ناهمگن، پیوند غیراشباع با کاتالیزور متصل می شود در حالی که منبع هیدروژن به دو اتم هیدروژن تجزیه می شود. سپس یک مرحله برگشت پذیر رخ می دهد که در آن یک اتم هیدروژن به پیوند غیراشباع متصل می شود. در نهایت، در جایی که اتم هیدروژن دیگر به گروه آلکیل متصل می شود، یک واکنش برگشت ناپذیر رخ می دهد.
تفاوت بین هیدراتاسیون و هیدروژناسیون چیست؟
هیدراتاسیون و هیدروژنه شدن فرآیندهای مهم در سنتز شیمیایی هستند. تفاوت اصلی بین هیدراتاسیون و هیدروژناسیون این است که هیدراتاسیون به افزودن مولکول های آب به یک ترکیب آلی اشاره دارد، در حالی که هیدروژناسیون به افزودن یک مولکول هیدروژن به یک ترکیب آلی اشاره دارد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین هیدراتاسیون و هیدروژناسیون را خلاصه می کند.
خلاصه - هیدراتاسیون در مقابل هیدروژناسیون
هیدراتاسیون و هیدروژنه شدن فرآیندهای مهم در سنتز شیمیایی هستند. تفاوت اصلی بین هیدراتاسیون و هیدروژناسیون این است که هیدراتاسیون به افزودن مولکول های آب به یک ترکیب آلی اشاره دارد، در حالی که هیدروژناسیون به افزودن یک مولکول هیدروژن به یک ترکیب آلی اشاره دارد.
