Hydroliza a kondensacja
Kondensacja i hydroliza to dwa rodzaje reakcji chemicznych, które biorą udział w tworzeniu i rozrywaniu wiązań. Kondensacja jest odwrotnością hydrolizy. Te dwa typy reakcji są powszechnie spotykane w układach biologicznych i wykorzystujemy je również w celu uzyskania wielu ważnych z handlowego punktu widzenia produktów.
Kondensacja
Reakcje kondensacji to rodzaj reakcji chemicznych, w których małe cząsteczki łączą się, tworząc dużą pojedynczą cząsteczkę. Reakcja zachodzi w obrębie dwóch grup funkcyjnych w cząsteczkach. Inną charakterystyczną cechą reakcji kondensacji jest utrata małej cząsteczki podczas reakcji. Tą cząsteczką może być woda, chlorowodór, kwas octowy itp. Jeśli utraconą cząsteczką jest woda, tego typu reakcje kondensacji są znane jako reakcje odwodnienia. Ponieważ cząsteczki reagentów są mniejsze, a cząsteczka produktu bardzo duża, gęstość produktów będzie zawsze wyższa niż w reakcjach kondensacji. Reakcje kondensacji zachodzą na kilka sposobów. Na przykład, możemy je szeroko podzielić na dwa typy jako reakcje kondensacji międzycząsteczkowej i reakcje kondensacji wewnątrzcząsteczkowej. Jeśli dwie grupy funkcyjne znajdują się w tej samej cząsteczce, są one znane jako kondensacje wewnątrzcząsteczkowe. Na przykład glukoza ma następującą strukturę liniową.
W roztworze większość cząsteczek ma strukturę cykliczną. Gdy tworzy się struktura cykliczna, -OH na węglu 5 przekształca się w wiązanie eterowe, aby zamknąć pierścień węglem 1. Tworzy to sześcioczłonową hemiacetalową strukturę pierścieniową. Podczas tej wewnątrzcząsteczkowej reakcji kondensacji cząsteczka wody jest odpychana i tworzy się wiązanie eterowe. Reakcje międzycząsteczkowe wytwarzają wiele użytecznych i powszechnych produktów. W tym czasie reakcja zachodzi między grupami funkcyjnymi dwóch oddzielnych cząsteczek. Na przykład podczas tworzenia makrocząsteczki, takiej jak białko, aminokwasy ulegają kondensacji. Uwalniana jest cząsteczka wody i powstaje wiązanie amidowe, znane jako wiązanie peptydowe. Kiedy dwa aminokwasy są połączone razem, powstaje dipeptyd, a gdy łączy się wiele aminokwasów, nazywa się go polipeptydem. DNA i RNA to także dwie makrocząsteczki powstałe w wyniku reakcji kondensacji między nukleotydami. Reakcje kondensacji wytwarzają bardzo duże cząsteczki, a czasami cząsteczki nie są tak duże. Na przykład: w reakcji estryfikacji między alkoholem a kwasem karboksylowym powstaje mała cząsteczka estru. Kondensacja jest ważna w tworzeniu polimeru. Polimery to duże cząsteczki, które mają tę samą jednostkę strukturalną powtarzającą się w kółko. Powtarzające się jednostki nazywane są monomerami. Monomery te są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, tworząc polimer.
Hydroliza
Jest to reakcja, w której wiązanie chemiczne zostaje zerwane za pomocą cząsteczki wody. Podczas tej reakcji cząsteczka wody rozpada się na proton i jon wodorotlenkowy. A następnie te dwa jony są dodawane do dwóch części cząsteczki, w której wiązanie jest zerwane. Na przykład następujący jest ester. Wiązanie estrowe znajduje się pomiędzy –CO i –O.
W hydrolizie proton z wody dodaje się do strony –O, a jon wodorotlenkowy do strony –CO. Dlatego w wyniku hydrolizy powstanie alkohol i kwas karboksylowy, które były reagentami podczas tworzenia estru.
Jaka jest różnica między hydrolizą a kondensacją?
• Hydroliza jest odwrotnością kondensacji.
• Reakcje kondensacji tworzą wiązania chemiczne, podczas gdy hydroliza rozrywa wiązania chemiczne.
• Polimery powstają w reakcjach kondensacji i są rozbijane w reakcjach hydrolizy.
• Podczas reakcji kondensacji cząsteczka wody może zostać uwolniona. W reakcjach hydrolizy cząsteczka wody zostaje włączona do cząsteczki.
