가수분해란? 화학적 정의

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가수분해 반응은 물질이 물과 반응하여 두 가지 간단한 물질로 분해되는 화학 반응입니다 . 실제로 가수분해라는 단어는 물을 의미하는 hydro-와 파열을 의미하는 -lysis로 구성되어 있으므로 가수분해는 문자 그대로 “물의 작용에 의한 파열”을 의미합니다.

가수분해 반응은 일반적인 방식으로 다음 화학 반응식으로 나타낼 수 있습니다.

일반 가수분해 방정식

이 방정식에서 AB는 이온 및 분자 모두의 모든 화합물을 나타낼 수 있습니다. 알 수 있듯이, 물과의 반응 후 화합물 AB가 끊어지고 두 부분(A와 B)이 각각 물 분자의 두 부분 중 하나에 부착됩니다. 이 경우 A는 OH기와 결합하고 B는 다른 수소와 결합합니다.

위에 제시된 것으로 나타낼 수 있는 모든 반응은 가수분해 반응으로 간주됩니다. 그러나 물이 다른 분자를 분해하여 두 반쪽 중 하나만 연결하는 다른 가수분해 반응도 있습니다.

가수분해 반응은 유기 화학, 생화학 및 무기 화학 에서 일반적입니다 . 이러한 화학 분야의 대표적인 가수분해 반응이 각각의 구체적인 예와 함께 아래에 제시되어 있습니다.

무기화학에서의 가수분해 반응

많은 무기 화합물은 이전 반응과 유사한 방식으로 물과 반응합니다. 무기 가수분해 반응의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

산성 가수분해

산을 물에 녹일 때 물은 산과 반응하여 아래와 같이 히드로늄 이온의 짝염기를 형성합니다. 강산인지 약산 인지에 따라 이 반응은 가역적일 수도 있고 가역적이지 않을 수도 있습니다.

가수분해 예

이 특정 예에서 산의 절반은 일반적인 가수분해 반응에서와 같이 물의 절반에 결합되지 않습니다. 그러나 물이 산 분자를 둘로 쪼개는 것은 의심의 여지가 없으므로 가수분해로 간주할 수 있습니다.

  • 염산의 가수분해 또는 산해리
가수분해 예
가수분해 예

산성 염의 가수분해

강산과 약염기의 반응에 의해 형성된 무기 염은 산성 염의 예입니다. 이들은 물에 용해되면 가수분해 반응을 통해 해리 반응을 일으킨다.

  • 염화암모늄의 가수분해는 산염의 가수분해의 예입니다.
가수분해 예

염기성 염의 가수분해

약산과 강염기 사이의 반응에 의해 형성된 염은 염기성 염의 예입니다. 이들은 또한 물에서 가수분해되어 알칼리성 용액을 생성합니다.

  • 아세트산나트륨의 가수분해.
가수분해 예
  • 황화칼륨의 가수분해
가수분해 예

유기화학에서의 가수분해 반응

가수 분해 반응으로 간주되는 유기 화학에는 여러 유형의 반응이 있습니다 . 사실상, 가수분해 반응은 아래와 같이 다양한 유형의 축합 반응에 대한 반대 또는 반대 반응입니다.

카르복실산 유도체의 가수분해 반응

에스테르, 아미드, 산 할로겐화물 및 무수물과 같은 카르복실산의 많은 유도체는 가수분해 반응을 겪을 수 있습니다. 이 모든 경우에서 반응 생성물 중 하나는 물의 -OH 그룹을 포함하는 산이고 분자의 나머지 절반은 항상 수소와 결합합니다.

이러한 경우 외에도 에테르는 가수분해 반응을 거쳐 두 개의 알코올 분자를 생성할 수 있습니다. 니트릴의 가수분해는 또한 카르복실산의 생산으로 이어지며, 가수분해 반응으로 분류되는 다른 많은 유기 반응이 있습니다.

이러한 종류의 반응에 대한 몇 가지 전형적인 예가 아래에 제시되어 있습니다.

유기 가수분해 반응의 예

가수분해 예
  • N-에틸아세트아미드의 가수분해는 아세트산과 에탄아민을 생성물로 생성합니다.
가수분해 예
  • 프로피온산 무수물은 가수분해되어 두 분자의 프로피온산을 생성물로 생성합니다.
가수분해 예
  • 염화벤조일을 가수분해하면 생성물로서 벤조산과 염산이 생성됩니다.
가수분해 예

생화학적 가수분해 반응(효소적 가수분해)

생화학 반응은 물론 유기 반응이므로 가수분해의 생화학 반응은 실제로 방금 언급한 것과 동일한 반응입니다. 그러나 생물학적으로 중요한 분자의 경우 가수분해는 모든 반응이 세포질이나 혈장과 같은 수성 매질에서 일어난다는 단순한 사실 때문에 특히 중요합니다. 생물학적으로 중요한 가수분해 반응의 예는 셀 수 없이 많습니다.

생화학적 가수분해 반응과 일반적인 유기 가수분해 반응 사이의 주요 차이점 중 하나는 생화학적 반응이 대부분 다른 종류의 효소에 의해 촉매된다는 것입니다. 이것은 유기 가수분해 반응의 경우에는 해당되지 않습니다.

생화학적 가수분해의 예

  • 우선, 대부분의 다른 생화학 반응에 에너지를 제공하는 반응은 분자 아데노신 삼인산(ATP)의 가수분해입니다.
  • 반면에 단백질이 유리 아미노산으로 분해되는 것은 펩타이드 결합이 끊어지는 것으로 구성되며 이는 아미드의 가수분해 반응에 지나지 않습니다.
  • 다른 예로는 다당류의 가수분해로 짧은 올리고당 또는 유리 단당류, DNA 분자의 파괴, RNA의 접합 , 트리글리세라이드의 분해 등이 있습니다.

참조

캐리, F., & 줄리아노, R. (2014). 유기화학 (9 .). 스페인 마드리드: McGraw-Hill Interamericana de España SL

페르난데스. G. (nd). 에스테르의 산 가수분해. https://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html 에서 검색

가수분해(2017년 5월 29일). https://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/ 에서 복구됨

Smith, MB, & March, J. (2001a). 3월의 Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5판 (5판). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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