完全加水分解とは、通常、水を加えて化学結合を切断することを指します。酸加水分解は化学のプロセスです。アプロトン酸は、水分子または H2O の添加による「求核置換反応」によって化学結合の切断を触媒するために使用されます。生物学的加水分解は、水分子が大きな分子を小さな断片に分解する生体分子の切断です。
糖化は、炭水化物が加水分解され、個々の糖分子に分解されるときに起こります。ここでは、完全加水分解の導入について説明します。
加水分解入門
加水分解は、化合物が水と相互作用するときに関与する化学反応であり、その結果、材料と水の両方が分解されます。加水分解反応は、塩、炭水化物、タンパク質、脂質、およびその他の物質で発生する可能性があります。加水分解は、2 つの分子が結合してより大きな分子を形成し、水分子を放出する縮合反応の逆と考えることができます。
水和は、水を分解せずに分子と結合させるプロセス オプションです。水和により、エタノール、プロピレングリコールやエチレングリコールなどのグリコール、プロピレンオキサイドが生成されます。前駆体の加水分解は、反応の初期段階で発生します。これは、OH-/Si 比によって大きく影響されます。その結果、ゼオライトの製造における水酸化物イオンの役割は、考慮すべき重要な要素です。
完全加水分解とは?
どういうわけか陽イオンまたは陰イオンと水が共役対よりも実質的である場合、B+ は対応するヒドロニウム イオンよりも酸性であるように思われます。水は、共役 BOH よりもはるかに重要です。
A– は対応する水酸化物イオンよりも基本的ですが、水は抱合型 HA よりも酸性です。
加水分解の種類
酸性溶液または弱塩基の塩が水と混合すると、典型的なタイプの加水分解が発生します。加水分解は、代謝活動と貯蔵に関係しています。すべての生きている細胞は、2 つの主要な機能、つまり、マイクロ分子と高分子の生成、および細胞膜を通過するイオン種の栄養素の輸送のために、一定のエネルギー供給を必要とします。
水は自発的に水酸化物陰イオンとヒドロニウム陽イオンに電離します。塩はまた、その成分である陰イオンと陽イオンに分解されます。アミドまたはエステルの加水分解は、酸塩基触媒加水分解の一例です。それらの加水分解は、求核剤がエステルまたはアミドのカルボニル基の炭素に衝突したときに起こります。
加水分解の用途
何よりもまず、加水分解は石鹸の製造などの商業目的で使用されます。脂肪として知られるトリグリセリドが水と塩基で加水分解されると、通常は NaOH、または水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、KOH によるけん化反応が起こります。脂肪酸が塩基と結合すると、グリセロールと塩が形成され、石鹸になります。
化学における加水分解のいくつかの例と使用法を以下に示します –
塩：加水分解反応は、弱酸と塩基の塩が水に溶解することです。強酸も加水分解できます。硫酸が水に溶けると、重硫酸塩とヒドロニウムが生成されます。
酸塩基：加水分解反応の別の形態は、酸塩基触媒加水分解です。加水分解は、アミドの例の 1 つです。
砂糖：スカリフィケーションは、砂糖の加水分解に付けられた名前です。この特定の場合、糖スクロースの加水分解により、中心のグルコース、糖、およびフルクトースが放出されます。
触媒加水分解:加水分解は通常、生物系の酵素によって触媒されます。細胞エネルギーであるアデノシン三リン酸（ATP）の加水分解がその良い例です。触媒加水分解は、炭水化物、タンパク質、脂肪の消化にも利用されます。
加水分解の要因は何ですか?
酸加水分解を行う方法は 2 つあります。これらには、反応時間が短い高温および希酸処理と、低温濃酸処理が含まれます。酸加水分解の主な課題は、フラグメンテーションの前に酸を中和することです。
これに加えて、もう1つの大きな課題は、大量の廃棄物が発生することです。硝酸 (HNO3)、トリフルオロ酢酸 (TFA)、塩酸 (HCl)、リン酸 (H3PO4) などの無機酸が酸加水分解で使用されてきましたが、硫酸 (H2SO4) が酸加水分解で最も一般的に使用されています。方法。
希酸加水分解は、一般に「ヘミセルロース加水分解」に使用され、酵素のアクセシビリティを高めるセルロース前処理技術としても使用されます。炭水化物ポリマーは、希酸で 2 段階で加水分解できます。 1 つ目は低温で発生し、ヘミセルロースのバイオマス要素が構造変化によりセルロース成分よりも低い温度で解重合されるため、ヘミセルロースの変換を最適化します。対照的に、2 番目のステップでは、230 °C から 240 °C の高温でセルロースをグルコースに変換します。
酸加水分解の課題
セルロースの酸加水分解の主な課題には、高温環境と、糖の酸化中に阻害剤が形成される可能性が高いことが含まれます。使用される最も一般的な H2SO4 濃度と「希酸加水分解」温度は、それぞれ 0.5% から 1.0% および 120–160 °C の範囲です。濃酸加水分解は、ヘミセルロースとセルロースの両方を解重合するために使用できます。濃酸加水分解では、41% HCl から 100% TFA の範囲の濃度の希酸、H2SO4、HCl、または TFA を使用できます。 LCB 加水分解の場合、濃 H2SO4 は通常 70 ～ 90% の濃度です。
フッ化水素酸の例外
フッ化水素は水に自由に吸収される傾向がありますが、「フッ化水素酸」はメタン酸などの有機酸に対する力が弱い酸です。以前は、この理由は、フッ化水素がイオンを形成するときに破壊されなければならない強力な H-F 結合として頻繁に提供されていました.
結論
以上で、加水分解を完了するためのトピックの紹介を終了します。塩-酢酸ナトリウムの水溶液で起こる化学変化は、イオン性化合物の加水分解を説明するために使用できます。塩のイオン成分は溶液中で分離します。水分子は酢酸イオンと相互作用して、水酸化物イオンと酢酸を生成します。
他のハロゲン化水素は水素結合を形成しません。孤立電子対はより目立つため、水素がこれまで引き付けられるほど負に帯電した濃度を持っていません。これが、完全加水分解についての理解を深めるのに役立つことを願っています。
