일반적으로 가수 분해는 물 분자가 물질에 첨가되는 화학적 공정입니다. 때때로이 추가는 물질과 물 분자가 두 부분으로 나뉘어집니다. 이러한 반응에서,표적 분자(또는 부모 분자)의 한 단편은 수소 이온을 얻는다. 그것은 화합물에 있는 화학 결합을 끊습니다.
소금편집
일반적인 가수분해는 약산 또는 약염기(또는 둘 다)의 염이 물 속에 용해될 때 발생한다. 물 자발적으로 수산화 음이온과 수소늄 양이온으로 이온화. 소금은 또한 그 구성 음이온과 양이온으로 해리됩니다. 예를 들어,아세트산 나트륨은 물 속에서 나트륨 및 아세테이트 이온으로 해리됩니다. 나트륨 이온은 수산화 이온과 거의 반응하지 않는 반면 아세테이트 이온은 하이드로 늄 이온과 결합하여 아세트산을 생성합니다. 이 경우 최종 결과는 수산화 이온의 상대적 과량이며 기본 용액을 생성합니다.
강산도 가수분해를 받는다. 예를 들어,물 속에 황산을 용해시키는 것은 가수 분해를 동반하여 황산의 공액 염기 인 하이드로 늄과 중 황산염을 제공한다. 이러한 가수 분해 중에 발생하는 것에 대한보다 기술적 인 논의는 다음을 참조하십시오.
에스테르 및 아미 데 편집
산–염기 촉매 가수 분해가 매우 일반적이며,한 가지 예는 아미드 또는 에스테르의 가수 분해이다. 그들의 가수 분해는 친핵체(예:물 또는 수산기 이온)가 에스테르 또는 아미드의 카르 보닐 그룹의 탄소를 공격 할 때 발생합니다. 수성 염기에서 수산기 이온은 물 같은 극성 분자보다 더 나은 친핵체입니다. 산에서,카르 보닐 그룹은 양성자가되고,이것은 훨씬 쉽게 친 핵성 공격으로 이어진다. 두 가수 분해물 모두에 대한 제품은 카르 복실 산 그룹을 가진 화합물입니다.
아마도 에스테르 가수분해의 가장 오래된 상업적으로 실행된 예는 비누화(비누의 형성)일 것이다. 그것은 수산화 나트륨(나오)과 같은 수성 염기를 가진 트리글리세리드(지방)의 가수 분해입니다. 이 과정에서 글리세롤이 형성되고 지방산이 염기와 반응하여 염으로 전환됩니다. 이러한 염은 가정에서 일반적으로 사용되는 비누라고합니다.
또한 살아있는 시스템에서 대부분의 생화학 반응(가수 분해 포함)은 효소의 촉매 작용 중에 일어난다. 효소의 촉매 작용은 단백질,지방,오일 및 탄수화물의 가수 분해를 허용합니다. 예를 들어,프로테아제(단백질에서 펩타이드 결합의 가수 분해를 유발하여 소화를 돕는 효소)를 고려할 수 있습니다. 그들은 엑소 펩티다아제(한 번에 하나의 유리 아미노산을 해방시키는 말단 펩타이드 결합의 가수 분해를 촉매하는 다른 종류의 효소)와 달리 펩타이드 사슬에서 내부 펩타이드 결합의 가수 분해를 촉매합니다.
그러나,프로테아제는 모든 종류의 단백질의 가수분해를 촉매하지 않는다. 그들의 활동은 입체 음향 선택적입니다:특정 제 3 구조를 가진 단백질만 방향성 힘의 어떤 종류가 촉매 작용을 위한 적당한 위치에 있는 아미드 그룹을 두기 위하여 필요로 하기 때문에 표적으로 합니다. 효소와 그것의 기질(단백질)사이 필요한 접촉은 효소가 기질이 맞는 균열을 형성하기 위하여 그런 방법으로 접히기 때문에 창조된다;균열은 또한 촉매 그룹을 포함한다. 따라서 틈새에 맞지 않는 단백질은 가수 분해를 거치지 않습니다. 이 특이성은 호르몬과 같은 다른 단백질의 무결성을 유지하므로 생물학적 시스템은 계속 정상적으로 작동합니다.
가수 분해시 아미드는 카르 복실 산 및 아민 또는 암모니아(산의 존재 하에서 즉시 암모늄 염으로 전환 됨)로 전환됩니다. 카르 복실 산의 두 산소 그룹 중 하나는 물 분자에서 파생되고 아민(또는 암모니아)은 수소 이온을 얻습니다. 펩타이드의 가수 분해는 아미노산을 제공합니다.
나일론 6,6 과 같은 많은 폴리 아미드 중합체는 강산의 존재 하에서 가수 분해된다. 이 과정은 해중합으로 이어진다. 이러한 이유로 나일론 제품은 소량의 산성 물 및 기간에 노출 될 때 파쇄되어 실패합니다. 폴리에스테르는 또한 유사한 중합체 강직 반응에 감염되기 쉽습니다. 이 문제는 환경 응력 균열로 알려져 있습니다.
가수 분해는 에너지 대사 및 저장과 관련이 있습니다. 모든 살아있는 세포는 두 가지 주요 목적을 위해 지속적인 에너지 공급을 필요로합니다: 마이크로 및 거대 분자의 생합성,세포막을 가로 지르는 이온 및 분자의 활성 수송. 영양소의 산화로부터 유도 된 에너지는 직접적으로 사용되지 않지만,복잡하고 긴 반응 시퀀스를 통해 특별한 에너지 저장 분자 인 아데노신 트리 포스페이트로 전달된다. 분자는 필요할 때 에너지를 방출하는 피로 인산염 결합(두 개의 인산염 단위가 함께 결합 될 때 형성된 결합)을 포함합니다. 두 가지 방법으로 가수 분해를 거칠 수 있습니다: 첫째,아데노신 디 포스페이트 및 무기 인산염을 형성하는 말단 인산염의 제거,반응과 함께:
에서
2 영형+파이
둘째,말단 디 포스페이트를 제거하여 아데노신 모노 포스페이트(암페어)및 피로 포스페이트를 산출한다. 후자는 일반적으로 두 가지 구성 인산염으로 더 많은 절단을 겪습니다. 이것은 인산염 결합이 가수분해를 겪을 때 종합의 방향으로 몰 수 있는 사슬에서 보통 생기는 생합성 반응 귀착됩니다.
다당류편집
단당류는 가수 분해에 의해 분해 될 수있는 글리코 시드 결합에 의해 서로 연결될 수 있습니다. 2 개,3 개,여러 개 또는 여러 개의 단당류가 각각 이당류,삼당류,올리고당,또는 다당류를 형성한다. 글리코 시드 결합을 가수 분해하는 효소를”글리코 시드 가수 분해 효소”또는”글리코시다 제”라고합니다.
가장 잘 알려진 이당류는 자당(테이블 설탕)입니다. 자당의 가수 분해는 포도당과 과당을 산출합니다. 인버 타제 이다 수 크라 제 의 가수 분해를 위해 산업적으로 사용 자당 소위 반전 설탕. 락타아제는 우유에 있는 유당의 소화 가수분해를 위해 근본적입니다;많은 성숙한 인간은 락타아제를 생성하지 않으며 우유에 있는 유당을 소화할 수 없습니다.
다당류를 용해성 당으로 가수 분해하는 것은 당화로 인식될 수 있다. 보리로 만든 맥아는 맥주를 생산하는 효모에 의해 사용될 수있는 이당류 말토오스로 전분을 분해하는 아밀라아제-의 소스로 사용됩니다. 다른 아밀라아제 효소는 전분을 포도당 또는 올리고당으로 전환시킬 수 있습니다. 셀룰로오스는 먼저 셀룰라아제에 의해 셀로비오스로 가수분해되고,이어서 셀로비오스는 베타-글루코시다 아제에 의해 글루코스로 추가 가수분해된다. 소와 같은 반추 동물은 셀룰라아제를 생산하는 공생 박테리아 때문에 셀룰로오스를 셀로 바이오스로 가수 분해 한 다음 포도당으로 가수 분해 할 수 있습니다.
메탈 아쿠아 이온 편집
금속 이온은 루이스 산이며,수용액에서 이들은 화학식의 금속 아쿠아 복합체를 형성한다. 아쿠아 이온은 가수 분해를 더 크거나 적게 겪습니다. 상기 제 1 가수분해 단계는 일반적으로
로 주어진다. 이 효과는 양전하를 띤 금속 이온의 유도 효과를 고려하여 쉽게 설명되며,이는 부착 된 물 분자의 오오-에이치 결합을 약화시켜 양성자의 해방을 비교적 쉽게 만듭니다.
이 반응에 대한 해리 상수는 금속 이온의 전하 대 크기 비율과 다소 선형 적으로 관련이있다. 나+와 같은 낮은 전하를 가진 이온은 거의 감지 할 수없는 가수 분해를 가진 매우 약한 산입니다. 2 가 이온은 일반적으로 산으로 분류되지 않지만,2+와 같은 작은 2 가 이온은 광범위한 가수분해를 거친다. 3 가 이온 같은 알 3+과 피 3+는 약산 그 피카 아세트산과 비교할 수 있습니다. 물 속의 염 용액은 눈에 띄게 산성이며,질산과 같은 산을 첨가하여 가수분해를 억제하여 용액을 더욱 산성으로 만들 수 있다.
가수 분해는 첫 번째 단계를 넘어서 진행될 수 있으며,종종 올 레이션 과정을 통해 다핵 종의 형성과 함께 진행될 수 있습니다. 다음과 같은 일부”이국적인”종 엔 3(오)42+잘 특징 지어집니다. 가수 분해 산도 상승 선도,많은 경우에,알(오)3 또는 알로(오)와 같은 수산화물의 침전을 진행 하는 경향이 있다. 보크 사이트의 주요 성분 인 이러한 물질은 라테라이트로 알려져 있으며 알루미늄 및 철 이외의 대부분의 이온의 암석에서 침출되고 나머지 알루미늄 및 철의 후속 가수 분해에 의해 형성됩니다.