Avainero hydraation ja hydrauksen välillä on, että hydrataatiolla tarkoitetaan vesimolekyylien lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen, kun taas hydrauksella tarkoitetaan vetymolekyylin lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen.
Hydraatio ja hydraus ovat tärkeitä kemiallisissa synteesireaktioissa. Molemmat näistä reaktioista sisältävät kaksoissidoksen avaamisen orgaanisessa yhdisteessä lisäämällä substituentti kaksoissidoksen hiiliatomeihin. Näissä prosesseissa lisätyt substituentit ovat erilaisia.
Mitä on nesteytys?
Hydraatio on vesimolekyylin lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen. Orgaaninen yhdiste on yleensä alkeeni, jolla on kaksoissidos kahden hiiliatomin välillä. Vesimolekyyli lisätään tähän kaksoissidokseen hydroksyyliryhmän (OH–) ja protonin (H+) muodossa. Siksi vesimolekyyli hajoaa ioneiksi ennen tätä lisäystä. Hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt yhteen kaksoissidoksen hiiliatomiin, kun taas protoni on kiinnittynyt toiseen hiiliatomiin.
Kuva 01: Yksinkertainen nesteytysreaktio
Koska se sisältää sidoksen katkeamisen ja sidoksen muodostumisen, reaktio on erittäin eksoterminen. Se tarkoittaa; reaktio vapauttaa energiaa lämmön muodossa. Se on vaiheittainen reaktio; ensimmäisessä vaiheessa alkeeni toimii nukleofiilina ja hyökkää vesimolekyylin protonia vastaan ja sitoutuu siihen vähemmän substituoidun hiiliatomin kautta. Tässä reaktio noudattaa Markonikovin sääntöä.
Toinen vaihe sisältää vesimolekyylin happiatomin kiinnittymisen kaksoissidoksen toiseen hiiliatomiin (korkeasti substituoituun hiiliatomiin). Tässä vaiheessa vesimolekyylin happiatomilla on positiivinen varaus, koska siinä on kolme yksittäistä sidosta. Sitten tulee toinen vesimolekyyli, joka ottaa kiinni liitetyn vesimolekyylin ylimääräisen protonin jättäen hydroksyyliryhmän vähemmän substituoituun hiiliatomiin. Siten tämä reaktio johtaa alkoholin muodostumiseen. Kuitenkin alkyynit (kolmoissidos sisältävät hiilivetyjä) voivat myös käydä hydraatioreaktiolla.
Mitä on hydraus?
Hydraus on prosessi, jossa orgaaniseen yhdisteeseen lisätään vetymolekyyli. Lisäksi tämä reaktio käsittää orgaanisen yhdisteen käsittelyn vetykaasulla. Yleensä reaktio tapahtuu katalyytin, kuten nikkelin, palladiumin tai platinan, läsnä ollessa. Ei-katalyyttiset hydraukset ovat mahdollisia vain erittäin korkeissa lämpötiloissa. Tämä prosessi on myös tärkeä tyydyttymättömien orgaanisten yhdisteiden vähentämisessä. Se tarkoittaa; hydraus voi avata kaksois- tai kolmoissidoksia orgaanisissa yhdisteissä ja muuttaa ne yhdisteiksi, jotka sisältävät yksittäisiä sidoksia.
Hydrausprosessissa on kolme osaa: tyydyttymätön substraatti, vetylähde ja katalyytti. Reaktio-olosuhteet, kuten lämpötila ja paine, vaihtelevat riippuen tyydyttymättömän yhdisteen tyypistä ja katalyytistä. Substraatti voi olla joko alkeeni tai alkyyni. Hydraus voi tapahtua kahdella tavalla: homogeeninen katalyysi ja heterogeeninen katalyysi.
Homogeenisessa katalyysissä katalyyttimetalli sitoutuu sekä alkeeniin että vetyyn muodostaen välituotteen (alkeeni-katalyytti-vety-välituotekompleksi). Sitten tapahtuu yhden vetyatomin siirtyminen metallista hiileen kaksoissidoksessa (tai kolmoissidoksessa). Seuraavaksi tapahtuu toisen vetyatomin siirtyminen vedyn lähteestä alkyyliryhmään samalla kun alkaani dissosioituu.
Kuva 02: Hydrauksen kolme vaihetta
Heterogeenisessä katalyysissä tyydyttymätön sidos sitoutuu katalyyttiin, kun taas vetylähde dissosioituu kahdeksi vetyatomiksi. Sitten tapahtuu palautuva vaihe, jossa yksi vetyatomi sitoutuu tyydyttymättömään sidokseen. Lopuksi tapahtuu peruuttamaton reaktio, jossa toinen vetyatomi kiinnittyy alkyyliryhmään.
Mitä eroa hydrauksella ja hydrauksella on?
Hydraatio ja hydraus ovat tärkeitä prosesseja kemiallisessa synteesissä. Keskeinen ero hydraation ja hydrauksen välillä on se, että hydraatiolla tarkoitetaan vesimolekyylien lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen, kun taas hydrauksella tarkoitetaan vetymolekyylin lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen.
Alla olevassa infografiassa on yhteenveto hydraation ja hydrauksen eroista.
Yhteenveto – kosteutus vs hydraus
Hydraatio ja hydraus ovat tärkeitä prosesseja kemiallisessa synteesissä. avainero hydraation ja hydrauksen välillä on se, että hydrataatiolla tarkoitetaan vesimolekyylien lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen, kun taas hydrauksella tarkoitetaan vetymolekyylin lisäämistä orgaaniseen yhdisteeseen.
