Dallimi kryesor midis hidratimit dhe hidrogjenizimit është se hidratimi i referohet shtimit të molekulave të ujit në një përbërje organike, ndërsa hidrogjenizimi i referohet shtimit të një molekule hidrogjeni në një përbërje organike.
Hidratimi dhe hidrogjenizimi janë të rëndësishëm në reaksionet e sintezës kimike. Të dy këto reaksione përfshijnë hapjen e një lidhjeje të dyfishtë në një përbërje organike duke shtuar një zëvendësues në atomet e karbonit në lidhjen e dyfishtë. Zëvendësuesit që shtohen në këto procese janë të ndryshëm nga njëri-tjetri.
Çfarë është Hidratimi?
Hidratimi është shtimi i një molekule uji në një përbërje organike. Komponimi organik është zakonisht një alken, i cili ka një lidhje të dyfishtë midis dy atomeve të karbonit. Molekula e ujit i shtohet kësaj lidhjeje dyfishe në formën e një grupi hidroksil (OH–) dhe një protoni (H+). Prandaj, molekula e ujit shpërndahet në jonet e saj përpara kësaj shtese. Grupi hidroksil është i lidhur me një atom karboni të lidhjes dyfishe ndërsa protoni është i lidhur me atomin tjetër të karbonit.
Figura 01: Një reagim i thjeshtë hidratimi
Meqenëse përfshin thyerjen e lidhjes dhe formimin e lidhjes, reagimi është shumë ekzotermik. Kjo do të thotë; reaksioni çliron energji në formë nxehtësie. Është një reagim hap pas hapi; në hapin e parë, alkeni vepron si një nukleofil dhe sulmon protonin e molekulës së ujit dhe lidhet me të përmes atomit të karbonit më pak të zëvendësuar. Këtu, reagimi ndjek rregullin Markonikov.
Hapi i dytë përfshin lidhjen e atomit të oksigjenit të molekulës së ujit me atomin tjetër të karbonit (atomin e karbonit shumë të zëvendësuar) të lidhjes dyfishe. Në këtë pikë, atomi i oksigjenit i molekulës së ujit mbart një ngarkesë pozitive sepse mban tre lidhje të vetme. Pastaj vjen një tjetër molekulë uji e cila merr protonin shtesë të molekulës së bashkangjitur të ujit, duke e lënë grupin hidroksil në atomin e karbonit më pak të zëvendësuar. Kështu, ky reagim çon në formimin e një alkooli. Megjithatë, alkinet (lidhja e trefishtë që përmban hidrokarbure) gjithashtu mund t'i nënshtrohen reaksionit të hidratimit.
Çfarë është hidrogjenizimi?
Hidrogjenizimi është procesi i shtimit të një molekule hidrogjeni në një përbërje organike. Më tej, ky reagim përfshin trajtimin e një përbërje organike me gaz hidrogjen. Zakonisht, reaksioni ndodh në prani të një katalizatori si nikeli, paladiumi ose platini. Hidrogjenizimi jo-katalitik është i mundur vetëm në temperatura shumë të larta. Gjithashtu, ky proces është i rëndësishëm në reduktimin e përbërjeve organike të pangopura. Kjo do të thotë; hidrogjenizimi mund të hapë lidhje të dyfishta ose lidhje të trefishta në përbërjet organike dhe t'i kthejë ato në përbërje që përmbajnë lidhje të vetme.
Procesi i hidrogjenizimit ka tre komponentë: substrat i pangopur, burim hidrogjeni dhe katalizator. Kushtet e reagimit si temperatura dhe presioni ndryshojnë në varësi të llojit të përbërjes së pangopur dhe katalizatorit. Substrati mund të jetë ose një alken ose një alkin. Hidrogjenizimi mund të bëhet në dy mënyra: katalizë homogjene dhe katalizë heterogjene.
Në katalizën homogjene, metali katalizator lidhet si me alkenin ashtu edhe me hidrogjenin për të dhënë një produkt të ndërmjetëm (kompleks i ndërmjetëm alken-katalizator-hidrogjen). Pastaj ndodh transferimi i një atomi hidrogjeni nga metali në karbon në lidhjen e dyfishtë (ose lidhjen e trefishtë). Ajo që ndodh më pas është transferimi i atomit tjetër të hidrogjenit nga burimi i hidrogjenit në grupin alkil me disociim të njëkohshëm të alkanit.
Figura 02: Tre hapa të hidrogjenizimit
Në katalizën heterogjene, lidhja e pangopur lidhet me katalizatorin ndërsa burimi i hidrogjenit i nënshtrohet disociimit në dy atome hidrogjeni. Pastaj ndodh një hap i kthyeshëm ku një atom hidrogjeni lidhet me lidhjen e pangopur. Së fundi, një reaksion i pakthyeshëm ndodh kur atomi tjetër i hidrogjenit i bashkëngjitet grupit alkil.
Cili është ndryshimi midis hidratimit dhe hidrogjenizimit?
Hidratimi dhe hidrogjenizimi janë procese të rëndësishme në sintezën kimike. Dallimi kryesor midis hidratimit dhe hidrogjenizimit është se hidratimi i referohet shtimit të molekulave të ujit në një përbërje organike, ndërsa hidrogjenizimi i referohet shtimit të një molekule hidrogjeni në një përbërje organike.
Infografia më poshtë përmbledh ndryshimin midis hidratimit dhe hidrogjenizimit.
Përmbledhje – Hidratimi kundër hidrogjenizimit
Hidratimi dhe hidrogjenizimi janë procese të rëndësishme në sintezën kimike. Dallimi kryesor midis hidratimit dhe hidrogjenizimit është se hidratimi i referohet shtimit të molekulave të ujit në një përbërje organike, ndërsa hidrogjenizimi i referohet shtimit të një molekule hidrogjeni në një përbërje organike.
