Unterschied zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse

Hauptunterschied - Hydrierung vs. Hydrogenolyse

Hydrierung und Hydrogenolyse sind wichtige chemische Reaktionen, die in Gegenwart von Wasserstoffgas und Katalysatoren ablaufen. Obwohl die Namen ähnlich erscheinen, unterscheiden sich die beiden Prozesse voneinander. Grundsätzlich besteht der Hauptunterschied zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse darin Die Hydrierung schließt die Bildung einer gesättigten Verbindung aus einer ungesättigten Verbindung ein, während die Hydrogenolyse die Bildung von zwei kleinen Verbindungen aus einem großen Molekül einschließt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Hydrierung?
     - Definition, Prozess
2. Was ist Hydrogenolyse?
     - Definition, Prozess, Verwendung
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Katalysator, Hydrierung, Wasserstoffgas, Hydrogenolyse, gesättigt, ungesättigt

Was ist Hydrierung?

Hydrierung ist eine chemische Reaktion, die zwischen molekularem Wasserstoff (H₂) und eine andere chemische Spezies. Diese Reaktion findet üblicherweise in Gegenwart eines Katalysators wie Nickel, Palladium oder Platin (oder deren Oxiden) statt. Die Hydrierung wird zur Reduktion und Sättigung einer chemischen Verbindung verwendet. Es gibt zwei Arten der Hydrierung:

1. Addition von Wasserstoff an eine Doppelbindung oder Dreifachbindung in einer Verbindung
2. Zugabe von Wasserstoff, der die Dissoziation des Moleküls verursacht

Abbildung 1: Hydrierung von Alken

Nahezu alle organischen Verbindungen, die aus Doppelbindungen oder Dreifachbindungen bestehen, können in Gegenwart eines Katalysators mit molekularem Wasserstoff reagieren. Die Hydrierungsreaktion ist für industrielle Syntheseverfahren sehr wichtig; In der Erdölindustrie wird zum Beispiel die Hydrierung zur Herstellung von Benzin und verschiedenen Petrochemikalien verwendet.

Was ist Hydrogenolyse?

Die Hydrogenolyse ist eine Spaltungsreaktion, bei der das Wasserstoffmolekül (H₂) reagiert mit einer organischen Verbindung, wodurch zwei kleine Verbindungen entstehen. Die abgebrochene Bindung kann eine C-C-Einfachbindung oder eine C-X-Heteroatom-Einfachbindung sein. X (Heteroatom) ist normalerweise Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel. Dieses Verfahren wird unter Verwendung von Wasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt.

Figur 2: Hydrogenolyse von 4- (Dimethylamino) benzylacetat zu N, N, 4-Trimethylanilin durch Nickelborid

Die Hydrogenolysereaktion findet sowohl im Labormaßstab als auch im industriellen Maßstab Anwendung. In Laboratorien wird beispielsweise Hydrogenolyse in organischen Synthesereaktionen eingesetzt. zB: Debenzylierung - Spaltung von Benzylethern. Der Betrieb der Hydrogenolyse im Labor ähnelt jedoch der Hydrierung. Diese Reaktion ist in der petrochemischen Industrie weit verbreitet. Es wird zur Entfernung von Schwefel aus Rohstoffen in Erdölraffinerien verwendet. Der Schwefel wird in Form von Schwefelwasserstoff (H₂S).  

Ähnlichkeiten zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse

• Beide Reaktionen laufen in Gegenwart von molekularem Wasserstoff ab.
• Beide Prozesse laufen in Gegenwart eines Katalysators ab.

Unterschied zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse

Definition

Hydrierung: Hydrierung ist eine chemische Reaktion, die zwischen molekularem Wasserstoff (H₂) und eine andere chemische Spezies.

Hydrogenolyse: Die Hydrogenolyse ist eine Spaltungsreaktion, bei der das Wasserstoffmolekül (H₂) reagiert mit einer organischen Verbindung, wobei zwei kleine Verbindungen entstehen.

Verarbeiten

Hydrierung: Bei der Hydrierung werden chemische Verbindungen reduziert und gesättigt.

Hydrogenolyse: Bei der Hydrogenolyse geht es um Bindungsspaltung.

Chemische Verbindung

Hydrierung: Die Hydrierung findet in Verbindungen statt, die Doppelbindungen oder Dreifachbindungen enthalten.

Hydrogenolyse: Die Hydrogenolyse findet in Verbindungen statt, die C-C- oder C-X-Heteroatome enthalten.

Endprodukt

Hydrierung: Durch Hydrierung entsteht eine gesättigte Verbindung.

Hydrogenolyse: Bei der Hydrogenolyse entstehen zwei kleine Moleküle.

Fazit

Hydrierung und Hydrogenolyse sind wichtige chemische Reaktionen, die in Laboratorien sowie in der Industrie eingesetzt werden. Der Hauptunterschied zwischen Hydrierung und Hydrogenolyse besteht darin, dass die Hydrierung die Bildung einer gesättigten Verbindung aus einer ungesättigten Verbindung beinhaltet, während die Hydrogenolyse die Bildung von zwei kleinen Verbindungen aus einem großen Molekül einschließt.

Referenz:

1. „Hydrogenolyse“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31. August 2017, hier verfügbar.
2. „HYDROGENOLYSE-TECHNOLOGIE“. Johnson Matthey Process Technologies, hier erhältlich.
3. „Hydrierung“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. Januar 2018, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. “Alkene to Alkane” von Der ursprüngliche Uploader war Robert bei English Wikibooks - Übertragen von en.wikibooks an Commons von Adrignola mit CommonsHelper (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Hydrogenolyse eines Benzylesters durch Nickelborid" von LHcheM - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia