Tabla de Contenidos
Hydrolyysireaktio on mikä tahansa kemiallinen reaktio, jossa aine hajoaa kahdeksi yksinkertaisemmaksi aineeksi reagoimalla veden kanssa . Itse asiassa sana hydrolyysi koostuu hydro-, joka tarkoittaa vettä, ja -lysis, joka tarkoittaa repeämistä, joten hydrolyysi tarkoittaa kirjaimellisesti ”repeämistä veden vaikutuksesta”.
Hydrolyysireaktio voidaan esittää yleisellä tavalla seuraavalla kemiallisella yhtälöllä:
Tässä yhtälössä AB voi edustaa mitä tahansa yhdistettä, sekä ionista että molekyylistä. Kuten voidaan nähdä, veden kanssa tapahtuneen reaktion jälkeen yhdiste AB hajoaa ja kumpikin kahdesta osasta (A ja B) päätyy kiinnittymään toiseen vesimolekyylin kahdesta osasta. Tässä tapauksessa A päätyy sitoutuneeseen OH-ryhmään, kun taas B sitoutuu toiseen vetyyn.
Mitä tahansa reaktiota, joka voidaan esittää edellä esitetyllä tavalla, pidetään hydrolyysireaktiona. On kuitenkin myös muita hydrolyysireaktioita, joissa vesi rikkoo toisen molekyylin yhdistäen vain toisen kahdesta puolikkaasta.
Hydrolyysireaktiot ovat yleisiä orgaanisessa kemiassa, biokemiassa ja myös epäorgaanisessa kemiassa . Tyypilliset hydrolyysireaktiot näillä kemian aloilla on esitetty alla yhdessä erityisten esimerkkien kanssa kustakin.
Hydrolyysireaktiot epäorgaanisessa kemiassa
Monet epäorgaaniset yhdisteet reagoivat veden kanssa samalla tavalla kuin edellinen reaktio. Joitakin esimerkkejä epäorgaanisista hydrolyysireaktioista ovat:
Happohydrolyysi
Kun liuotetaan happoa veteen, vesi reagoi sen kanssa muodostaen hapon ja hydroniumionien konjugaattiemäksen alla olevan kuvan mukaisesti. Riippuen siitä, onko se vahva vai heikko happo, tämä reaktio voi olla palautuva tai ei.
Tässä nimenomaisessa esimerkissä puolet haposta ei ole kiinnittynyt puoleen vettä, kuten yleisessä hydrolyysireaktiossa; on kuitenkin kiistatonta, että vesi hajottaa happomolekyylin kahtia, joten sitä voidaan pitää hydrolyysinä.
esimerkkejä
- Suolahapon hydrolyysi tai happodissosiaatio
- Etikkahapon hydrolyysi tai happodissosiaatio
Happamien suolojen hydrolyysi
Epäorgaaniset suolat, jotka muodostuvat vahvan hapon ja heikon emäksen reaktiosta, ovat esimerkkejä happosuoloista. Nämä veteen liuotettuina reagoivat dissosioitumalla hydrolyysireaktion kautta.
Esimerkki
- Ammoniumkloridin hydrolyysi on esimerkki happosuolan hydrolyysistä.
Emäksisten suolojen hydrolyysi
Ne suolat, jotka muodostuvat heikon hapon ja vahvan emäksen välisestä reaktiosta, ovat esimerkkejä emäksisistä suoloista. Nämä myös hydrolysoituvat vedessä muodostaen alkalisen liuoksen.
esimerkkejä
- Natriumasetaatin hydrolyysi.
- Kaliumsulfidin hydrolyysi
Hydrolyysireaktiot orgaanisessa kemiassa
Orgaanisessa kemiassa on useita erilaisia reaktioita , joita pidetään hydrolyysireaktioina. Itse asiassa hydrolyysireaktiot ovat käänteisiä tai vastakkaisia reaktioita erityyppisille kondensaatioreaktioille, kuten alla on esitetty.
Karboksyylihappojohdannaisten hydrolyysireaktiot
Monet karboksyylihappojen johdannaiset, kuten esterit, amidit, happohalogenidit ja anhydridit, voivat käydä läpi hydrolyysireaktioita. Kaikissa näissä tapauksissa yksi reaktiotuotteista on happo, joka sisältää veden -OH-ryhmän, kun taas molekyylin toinen puolisko sitoutuu aina vetyyn.
Näiden tapausten lisäksi eetterit voivat myös läpikäydä hydrolyysireaktioita, jolloin saadaan kaksi alkoholimolekyyliä. Nitriilien hydrolyysi johtaa myös karboksyylihapon tuotantoon, ja on monia muita orgaanisia reaktioita, jotka luokitellaan hydrolyysireaktioiksi.
Joitakin tyypillisiä esimerkkejä tämän luokan reaktioista on esitetty alla.
Esimerkkejä orgaanisista hydrolyysireaktioista
- Etyyliasetaatin hydrolyysi tuottaa etikkahappoa ja etanolia tuotteina.
- N-etyyliasetamidin hydrolyysi tuottaa etikkahappoa ja etaaniamiinia tuotteina.
- Propionihappoanhydridi hydrolysoidaan, jolloin saadaan kaksi propionihappomolekyyliä tuotteina.
- Bentsoyylikloridin hydrolyysi tuottaa bentsoehappoa ja suolahappoa tuotteina.
Biokemialliset hydrolyysireaktiot (entsymaattinen hydrolyysi)
Biokemialliset reaktiot ovat tietysti orgaanisia reaktioita, joten hydrolyysin biokemialliset reaktiot ovat itse asiassa samoja reaktioita, jotka juuri mainitsimme. Hydrolyysi on kuitenkin erityisen tärkeä biologisesti tärkeiden molekyylien tapauksessa sen yksinkertaisen tosiasian vuoksi, että kaikki nämä reaktiot tapahtuvat vesipitoisissa väliaineissa, kuten sytosolissa tai veriplasmassa. Esimerkkejä biologisesti tärkeistä hydrolyysireaktioista on todella lukemattomia.
Yksi tärkeimmistä eroista biokemiallisten hydrolyysireaktioiden ja tavallisten orgaanisten hydrolyysireaktioiden välillä on se, että biokemiallisia reaktioita katalysoivat enimmäkseen eri entsyymiluokat; näin ei ole orgaanisten hydrolyysireaktioiden kohdalla.
Esimerkkejä biokemiallisesta hydrolyysistä
- Ensinnäkin reaktio, joka tarjoaa energian suurimmalle osalle muista biokemiallisista reaktioista, on adenosiinitrifosfaattimolekyylin eli ATP:n hydrolyysi.
- Toisaalta proteiinien hajoaminen vapaiksi aminohapoiksi koostuu peptidisidosten katkeamisesta, mikä ei ole muuta kuin amidin hydrolyysireaktiota.
- Muita esimerkkejä ovat polysakkaridien hydrolyysi lyhyiksi oligosakkarideiksi tai vapaiksi monosakkarideiksi, DNA-molekyylien rikkoutuminen, RNA:n silmukointi , triglyseridien hajottaminen ja monet, monet muut.
Viitteet
Carey, F. ja Giuliano, R. (2014). Organic Chemistry (9. painos ). Madrid, Espanja: McGraw-Hill Interamericana de España SL
Fernandez. G. (nd). Esterien happohydrolyysi. Haettu osoitteesta https://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html
Hydrolyysi (29. toukokuuta 2017). Palautettu osoitteesta https://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/
Smith, MB ja March, J. (2001a). March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Structure, 5. painos (5. painos). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.
