Hidratasyon ve hidrojenasyon arasındaki temel fark, hidrasyonun organik bir bileşiğe su moleküllerinin eklenmesini ifade etmesidir, hidrojenasyon ise bir organik bileşiğe bir hidrojen molekülünün eklenmesini ifade eder.
Hidrasyon ve hidrojenasyon kimyasal sentez reaksiyonlarında önemlidir. Bu reaksiyonların her ikisi de, çift bağdaki karbon atomlarına bir ikame edicinin eklenmesiyle organik bir bileşikte bir çift bağın açılmasını içerir. Bu işlemlerde eklenen sübstitüentler birbirinden farklıdır.
Hidrasyon Nedir?
Hidrasyon, bir su molekülünün organik bir bileşiğe eklenmesidir. Organik bileşik genellikle iki karbon atomu arasında çift bağ bulunan bir alkendir. Su molekülü bu çift bağa bir hidroksil grubu (OH–) ve bir proton (H+) formunda eklenir. Bu nedenle, su molekülü bu ilaveden önce iyonlarına ayrışır. Hidroksil grubu, çift bağın bir karbon atomuna bağlıyken, proton diğer karbon atomuna bağlıdır.
Şekil 01: Basit Bir Hidrasyon Reaksiyonu
Bağı kırmayı ve bağ oluşturmayı içerdiğinden, reaksiyon oldukça ekzotermiktir. Bunun anlamı; reaksiyon, enerjiyi ısı şeklinde serbest bırakır. Bu aşamalı bir reaksiyondur; ilk adımda, alken bir nükleofil görevi görür ve su molekülünün protonuna saldırır ve daha az ikame edilmiş karbon atomu yoluyla onunla bağlanır. Burada reaksiyon Markonikov kuralını takip eder.
İkinci adım, su molekülünün oksijen atomunun çift bağın diğer karbon atomuna (yüksek oranda sübstitüe edilmiş karbon atomu) bağlanmasını içerir. Bu noktada, su molekülünün oksijen atomu, üç tekli bağ taşıdığı için pozitif bir yük taşır. Daha sonra, bağlı su molekülünün ekstra protonunu alan ve hidroksil grubunu daha az ikame edilmiş karbon atomunda bırakan başka bir su molekülü gelir. Böylece, bu reaksiyon bir alkol oluşumuna yol açar. Ancak alkinler (hidrokarbon içeren üçlü bağ) da hidrasyon reaksiyonuna girebilir.
Hidrojenasyon Nedir?
Hidrojenasyon, bir hidrojen molekülünün organik bir bileşiğe eklenmesi işlemidir. Ayrıca, bu reaksiyon, bir organik bileşiğin hidrojen gazı ile işlenmesini içerir. Genellikle reaksiyon, nikel, paladyum veya platin gibi bir katalizör varlığında meydana gelir. Katalitik olmayan hidrojenasyonlar sadece çok yüksek sıcaklıklarda mümkündür. Ayrıca bu işlem doymamış organik bileşiklerin indirgenmesinde önemlidir. Bunun anlamı; hidrojenasyon, organik bileşiklerde çift bağları veya üçlü bağları açabilir ve bunları tekli bağ içeren bileşiklere dönüştürebilir.
Hidrojenasyon işleminin üç bileşeni vardır: doymamış substrat, hidrojen kaynağı ve katalizör. Sıcaklık ve basınç gibi reaksiyon koşulları, doymamış bileşiğin ve katalizörün tipine bağlı olarak değişir. Substrat, bir alken veya bir alkin olabilir. Hidrojenasyon iki şekilde gerçekleşebilir: homojen kataliz ve heterojen kataliz.
Homojen katalizde, katalizör metal bir ara ürün (alken-katalizör-hidrojen ara kompleksi) vermek üzere hem alken hem de hidrojen ile bağlanır. Daha sonra çift bağda (veya üçlü bağda) bir hidrojen atomunun metalden karbona transferi gerçekleşir. Daha sonra olan, diğer hidrojen atomunun hidrojen kaynağından alkil grubuna, alkanın aynı anda ayrışmasıyla transferidir.
Şekil 02: Hidrojenasyonun Üç Adımı
Heterojen katalizde, hidrojen kaynağı iki hidrojen atomuna ayrışırken doymamış bağ katalizöre bağlanır. Daha sonra, bir hidrojen atomunun doymamış bağa bağlandığı tersinir bir adım meydana gelir. Son olarak, diğer hidrojen atomunun alkil grubuna bağlandığı yerde geri dönüşü olmayan bir reaksiyon meydana gelir.
Hidrasyon ve Hidrojenasyon Arasındaki Fark Nedir?
Hidrasyon ve hidrojenasyon, kimyasal sentezde önemli süreçlerdir. Hidrasyon ve hidrojenasyon arasındaki temel fark, hidrasyonun organik bir bileşiğe su moleküllerinin eklenmesini ifade ederken, hidrojenasyonun bir organik bileşiğe bir hidrojen molekülünün eklenmesini ifade etmesidir.
Aşağıdaki infografik, hidrasyon ve hidrojenasyon arasındaki farkı özetler.
Özet – Hidrasyon ve Hidrojenasyon
Hidrasyon ve hidrojenasyon, kimyasal sentezde önemli süreçlerdir. Hidrasyon ve hidrojenasyon arasındaki temel fark, hidrasyonun organik bir bileşiğe su moleküllerinin eklenmesini ifade etmesidir, hidrojenasyon ise bir organik bileşiğe bir hidrojen molekülünün eklenmesini ifade eder.
