Устөрөгчжүүлэлт ба устөрөгчийн гол ялгаа нь устөрөгчжүүлэлт гэдэг нь органик нэгдэлд усны молекул нэмэхийг хэлдэг бол устөрөгчжүүлэлт гэдэг нь органик нэгдэлд устөрөгчийн молекул нэмэхийг хэлнэ.
Чийгшүүлэх, устөрөгчжүүлэх нь химийн синтезийн урвалд чухал үүрэгтэй. Эдгээр хоёр урвал нь давхар бонд дахь нүүрстөрөгчийн атомуудад орлуулагч нэмэх замаар органик нэгдэл дэх давхар холбоог нээх явдал юм. Эдгээр процессуудад нэмсэн орлуулагчид бие биенээсээ ялгаатай.
Чийгшүүлэх гэж юу вэ?
Чийгшүүлэх нь органик нэгдэлд усны молекул нэмэхийг хэлнэ. Органик нэгдэл нь ихэвчлэн хоёр нүүрстөрөгчийн атомын хооронд давхар холбоо бүхий алкен юм. Усны молекул нь энэ давхар холбоонд гидроксил бүлэг (OH–) ба протон (H+) хэлбэрээр нэмэгддэг. Тиймээс энэ нэмэлтээс өмнө усны молекул ионууддаа задардаг. Гидроксил бүлэг нь давхар бондын нэг нүүрстөрөгчийн атомтай, харин протон нь нөгөө нүүрстөрөгчийн атомтай холбогддог.
Зураг 01: Чийгшүүлэх энгийн урвал
Энэ нь холбоог таслах, холбоо үүсгэхэд оролцдог тул урвал нь маш экзотермик шинж чанартай байдаг. Энэ нь гэсэн үг; урвал нь дулааны хэлбэрээр энерги ялгаруулдаг. Энэ нь үе шаттай хариу үйлдэл юм; Эхний шатанд алкен нь нуклеофилийн үүрэг гүйцэтгэж, усны молекулын протон руу довтолж, бага орлуулсан нүүрстөрөгчийн атомаар дамжин түүнтэй холбогддог. Энд хариу үйлдэл нь Маркониковын дүрмийг дагаж мөрддөг.
Хоёр дахь алхам нь усны молекулын хүчилтөрөгчийн атомыг давхар бондын нөгөө нүүрстөрөгчийн атом (өндөр орлуулсан нүүрстөрөгчийн атом)-тай холбох явдал юм. Энэ үед усны молекулын хүчилтөрөгчийн атом нь гурван дан холбоог агуулсан тул эерэг цэнэгтэй байдаг. Дараа нь өөр нэг усны молекул гарч ирдэг бөгөөд энэ нь усны молекулын нэмэлт протоныг авч, гидроксил бүлгийг бага орлуулсан нүүрстөрөгчийн атомд үлдээдэг. Тиймээс энэ урвал нь архи үүсэхэд хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч алкинууд (нүүрс устөрөгч агуулсан гурвалсан холбоо) нь мөн чийгшүүлэх урвалд орж болно.
Устөрөгчжүүлэлт гэж юу вэ?
Устөрөгчжүүлэлт гэдэг нь устөрөгчийн молекулыг органик нэгдэлд нэмэх процесс юм. Цаашилбал, энэ урвал нь устөрөгчийн хийтэй органик нэгдлүүдийг боловсруулахад ордог. Ихэвчлэн никель, палладий эсвэл цагаан алт зэрэг катализаторын оролцоотойгоор урвал явагддаг. Каталитик бус устөрөгчжилт нь зөвхөн маш өндөр температурт боломжтой байдаг. Мөн энэ үйл явц нь ханаагүй органик нэгдлүүдийг бууруулахад чухал ач холбогдолтой. Энэ нь гэсэн үг; Устөрөгчжүүлэлт нь органик нэгдлүүдэд давхар бонд эсвэл гурвалсан холбоог нээж, тэдгээрийг нэг холбоо агуулсан нэгдэл болгон хувиргаж чадна.
Устөрөгчжүүлэх үйл явц нь ханаагүй субстрат, устөрөгчийн эх үүсвэр, катализатор гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. Температур, даралт зэрэг урвалын нөхцөл нь ханаагүй нэгдэл болон катализаторын төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг. Субстрат нь алкен эсвэл алкин байж болно. Устөрөгчжилт нь нэгэн төрлийн катализ ба гетероген катализ гэсэн хоёр аргаар явагдана.
Нэг төрлийн катализийн үед катализаторын метал нь алкен ба устөрөгчтэй холбогдож завсрын бүтээгдэхүүн (алкен-катализатор-устөрөгчийн завсрын цогцолбор) үүсгэдэг. Дараа нь давхар бонд (эсвэл гурвалсан холбоо) дахь нэг устөрөгчийн атомыг металлаас нүүрстөрөгч рүү шилжүүлэх нь тохиолддог. Дараа нь юу болох вэ гэвэл бусад устөрөгчийн атомыг устөрөгчийн эх үүсвэрээс алкил бүлэгт шилжүүлэх замаар алканыг нэгэн зэрэг задлах явдал юм.
Зураг 02: Устөрөгчжүүлэлтийн гурван алхам
Гетероген катализын үед ханаагүй холбоо нь катализатортой холбогддог бол устөрөгчийн эх үүсвэр нь хоёр устөрөгчийн атомд хуваагддаг. Дараа нь нэг устөрөгчийн атом ханаагүй холбоог холбосноор буцах алхам үүснэ. Эцэст нь нөгөө устөрөгчийн атом алкил бүлэгт нэгдэх үед эргэлт буцалтгүй урвал явагдана.
Чийгшүүлэх ба устөрөгчжүүлэх хоёрын ялгаа юу вэ?
Чийгшүүлэх ба устөрөгчжүүлэх нь химийн синтезийн чухал үйл явц юм. Устөрөгчжүүлэлт ба устөрөгчийн гол ялгаа нь устөрөгчжүүлэлт нь органик нэгдэлд усны молекул нэмэхийг хэлдэг бол устөрөгчжилт нь органик нэгдэлд устөрөгчийн молекул нэмэхийг хэлдэг.
Доорх инфографик нь чийгшүүлэх болон устөрөгчжүүлэх хоёрын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Чийгшүүлэх ба устөрөгчжилт
Чийгшүүлэх ба устөрөгчжүүлэх нь химийн синтезийн чухал үйл явц юм. Устөрөгчжүүлэлт ба устөрөгчийн гол ялгаа нь устөрөгчжүүлэлт гэдэг нь органик нэгдэлд усны молекул нэмэхийг хэлдэг бол устөрөгчжүүлэлт нь органик нэгдэлд устөрөгчийн молекул нэмэхийг хэлдэг.
