ไฮโดรไลซิสกับการควบแน่น
การควบแน่นและการไฮโดรไลซิสเป็นปฏิกิริยาเคมีสองประเภท ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดพันธะและการแตกของพันธะ การควบแน่นเป็นการย้อนกลับของการไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาทั้งสองประเภทนี้มักพบในระบบชีวภาพ และเรายังใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความสำคัญทางการค้ามากมาย
การควบแน่น
ปฏิกิริยาควบแน่นเป็นปฏิกิริยาเคมีประเภทหนึ่งที่โมเลกุลขนาดเล็กมารวมกันเป็นโมเลกุลเดี่ยวขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายในสองกลุ่มการทำงานในโมเลกุล ลักษณะเฉพาะอื่นๆ ของปฏิกิริยาควบแน่นคือโมเลกุลขนาดเล็กหายไประหว่างปฏิกิริยาโมเลกุลนี้อาจเป็นน้ำ ไฮโดรเจนคลอไรด์ กรดอะซิติก เป็นต้น หากโมเลกุลที่สูญเสียไปคือน้ำ ปฏิกิริยาการควบแน่นประเภทนั้นเรียกว่าปฏิกิริยาการคายน้ำ เนื่องจากโมเลกุลของสารตั้งต้นมีขนาดเล็กกว่าและโมเลกุลของผลิตภัณฑ์มีขนาดใหญ่มาก ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์จะสูงกว่าปฏิกิริยาในปฏิกิริยาควบแน่นเสมอ ปฏิกิริยาการควบแน่นเกิดขึ้นได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่น เราสามารถแบ่งสิ่งเหล่านี้ออกเป็นสองประเภทอย่างกว้างขวางเช่นปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างโมเลกุลและปฏิกิริยาการควบแน่นภายในโมเลกุล ถ้าหมู่ฟังก์ชันทั้งสองอยู่ในโมเลกุลเดียวกัน จะเรียกว่าการควบแน่นภายในโมเลกุล ตัวอย่างเช่น กลูโคสมีโครงสร้างเชิงเส้นดังนี้
ในสารละลาย โมเลกุลส่วนใหญ่อยู่ในโครงสร้างแบบวัฏจักร เมื่อมีการสร้างโครงสร้างแบบวนรอบ -OH บนคาร์บอน 5 จะถูกแปลงเป็นตัวเชื่อมต่ออีเธอร์ เพื่อปิดวงแหวนด้วยคาร์บอน 1นี้สร้างโครงสร้างวงแหวน hemiacetal หกสมาชิก ระหว่างปฏิกิริยาการควบแน่นภายในโมเลกุลนี้ โมเลกุลของน้ำจะถูกขับออก และเกิดการเชื่อมโยงอีเทอร์ขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์และพบได้ทั่วไปมากมาย ในระหว่างนี้ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นระหว่างกลุ่มฟังก์ชันของโมเลกุลสองโมเลกุลที่แยกจากกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นโปรตีน กรดอะมิโนจะถูกควบแน่น โมเลกุลของน้ำถูกปลดปล่อยออกมา และเกิดการเชื่อมโยงของเอไมด์ซึ่งเรียกว่าพันธะเปปไทด์ เมื่อกรดอะมิโน 2 ตัวมาจับกัน จะเกิดไดเปปไทด์ และเมื่อกรดอะมิโนหลายตัวรวมกันเรียกว่าพอลิเปปไทด์ DNA และ RNA ยังเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่สองโมเลกุลที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาควบแน่นระหว่างนิวคลีโอไทด์ ปฏิกิริยาควบแน่นทำให้เกิดโมเลกุลขนาดใหญ่มากและบางครั้งโมเลกุลก็มีขนาดไม่ใหญ่นัก ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันระหว่างแอลกอฮอล์กับกรดคาร์บอกซิลิก จะเกิดโมเลกุลเอสเทอร์ขนาดเล็กขึ้นหากเกิด การควบแน่นมีความสำคัญต่อการเกิดพอลิเมอร์โพลีเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งมีหน่วยโครงสร้างเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก หน่วยที่เกิดซ้ำเรียกว่าโมโนเมอร์ โมโนเมอร์เหล่านี้ถูกเชื่อมติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์เพื่อสร้างพอลิเมอร์
ไฮโดรไลซิส
นี่คือปฏิกิริยาที่พันธะเคมีถูกทำลายโดยใช้โมเลกุลของน้ำ ในระหว่างปฏิกิริยานี้ โมเลกุลของน้ำจะแยกออกเป็นโปรตอนและไฮดรอกไซด์ไอออน จากนั้นไอออนทั้งสองนี้จะถูกเพิ่มเข้าไปในสองส่วนของโมเลกุลที่พันธะแตกออก ตัวอย่างเช่น ต่อไปนี้เป็นเอสเทอร์ พันธะเอสเทอร์อยู่ระหว่าง –CO และ –O.
ในการไฮโดรไลซิส โปรตอนจากน้ำจะเพิ่มไปยังด้าน –O และไฮดรอกไซด์ไอออนจะเพิ่มไปยังด้าน –CO ดังนั้น ผลจากการไฮโดรไลซิสจะเกิดแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งเป็นตัวทำปฏิกิริยาเมื่อสร้างเอสเทอร์
ไฮโดรไลซิสกับการควบแน่นต่างกันอย่างไร
• ไฮโดรไลซิสเป็นการย้อนกลับของการควบแน่น
• ปฏิกิริยาควบแน่นทำให้เกิดพันธะเคมีในขณะที่ไฮโดรไลซิสทำลายพันธะเคมี
• โพลีเมอร์เกิดจากปฏิกิริยาควบแน่น และถูกทำลายด้วยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส
• ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาควบแน่น โมเลกุลของน้ำจะถูกปล่อยออกมา ในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส โมเลกุลของน้ำจะถูกรวมเข้ากับโมเลกุล