Hydraus tapahtuu tyydyttymättömillä asyklisillä hiilivedyillä, toisin sanoen joilla on avoimet ketjut kaksois- tai kolmoissidoksilla, kuten alkeenit, alkyynit ja dieenit. Sitä voi esiintyä myös aromaattisissa hiilivedyissä, koska renkaassa on kaksoissidoksia ja enintään viiden hiilen syklaanien (sykloalkaanien) kanssa.
Nämä yhdisteet reagoivat vetykaasun tapaan jonkin katalyytin, kuten nikkelin, platinan ja palladiumin läsnä ollessa, kuumennettaessa. Siten tapahtuu lisäysreaktio, jossa pi (π) -sidos rikkoutuu muodostaen kaksi uutta yksittäistä sidosta ja vety lisätään molekyyliin.
Yleensä meillä on:
Yleinen hydrausreaktio
Katsotaan nyt joitain esimerkkejä:
- Hydraus alkeeneiksi: Saatu tuote on alkaania.
Alla on eteenin (tai eteenin) hydrausreaktio etaanin saamiseksi:
Esimerkki eteenin hydrausreaktiosta
Tämän tyyppistä katalyyttistä hydrausta elintarviketeollisuus käyttää puolikiinteiden rasvojen, kuten margariinit. Kasviöljyt ja rasvat eroavat vain siitä, että öljyillä on pitkät molekyylit hiilien välillä on kaksoissidoksia, kun taas rasvojen välillä on vain yksittäisiä sidoksia hiilet.
Näin ollen öljyn muuttamiseksi rasvaksi riittää öljyn hydraus. Näin kaksoissidoksesi hajotetaan ja muunnetaan yksittäisiksi joukkovelkakirjoiksi. Tuloksena on puheluiden tuottaminen hydratut kasvirasvat.
- Alkyneiden hydraus: Koska alkyyneillä on kaksi pi-sidosta, niiden täydellinen hydraus tapahtuu kahdessa vaiheessa, ensimmäisessä muodostuu alkeeni ja toisessa alkaani.
Alla olevassa reaktiossa hydrataan propyniä propaanin lopullisella muodostumisella:
1. vaihe: H3C C ≡ CH + H2 → H3C CH═ ÇH2
2. vaihe: H3C CH═ ÇH2 + 2 tuntia2 → H3C CH2─ ÇH3
Jos haluamme reaktion loppuvan ensimmäisessä vaiheessa, meidän on käytettävä jotain ainetta, joka pysäyttää katalyytin toiminnan.
- Dieenien hydraus: Ruokavalioita on kolme tyyppiä: kertynyt (kaksoissidokset näkyvät alla), eristetty (kaksoissidokset erotetaan vähintään kahdella yksittäisellä joukkovelkakirjalla) ja konjugaatit (kaksoissidokset esiintyvät vuorotellen).
Kertyneiden ja eristettyjen dieenien hydraus tapahtuu samalla tavalla kuin näimme alkeeneille, mutta kaksinkertaisina, koska dieeneillä on enemmän tyydyttymättömyyttä. Katso kaksi esimerkkiä:
* Esimerkki hydrauksesta kertyneessä dieenissä:
H H H
│ │ │
H3C CH ═ Ç ═ CH ─ CH3 + 2 tuntia2 → H3C CH ─ Ç ─ CH ─ CH3
│ │ │
H H H
* Esimerkki hydrauksesta eristetyssä dieenissä:
H H H H
│ │ │ │
H3C CH ═ CH─CH2 ─ CH ═ CH ─ CH3 +2 H2 → H3C CH ─ CH─CH2 ─ CH ─ CH ─ CH3
Toisaalta konjugoitujen dieenien hydraus voi tapahtua kahdella tavalla: 1,2-lisäyksellä ja 1,4-lisäyksellä. Yleisin on 1,2-lisäys, jossa vetyjä lisätään kaksoissidoksen muodostaviin hiileihin ja matalissa lämpötiloissa. Toisaalta 1,4-lisäys tapahtuu korotetuissa lämpötiloissa ja tapahtuu silloin, kun hiileissä 1 ja 4 esiintyy resonanssia ja ilmaisia valensseja. Katso esimerkkejä kustakin tapauksesta:
* Esimerkki 1,2-lisäyksestä konjugoiduissa dieeneissä:
H2C CH ─ CH ═ CH2 + H2 → H2C CH ─ C ─ CH CH2
│ │
HH
* Esimerkki konjugoitujen dieenien lisäyksestä 1.4:
H2C CH ─ CH ═ CH2 + H2 → H2C CH ═ CH CH2
│ │
HH
- Aromaattisten aineiden hydraus: Bentseenirenkaan pi-sidokset rikkoutuvat ja vetyatomit lisätään hiiliin, jotka muodostavat nämä sidokset.
Tämän tyyppinen kokonaishydraus on esitetty alla:
Kokonaisbenseenin hydrausreaktio
- Syklaanihydraus: Alkaanin muodostuminen tapahtuu.
Esimerkki: Syklopropaanin hydraus:
Syklopropaanin hydrausreaktio
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-organica-hidrogenacao.htm