8+ Příklad dehydratační syntézy: Podrobné vysvětlení

Dehydratace znamená odstranění molekul vody z čehokoli. Přidání nebo spojení nebo spojení dvou nebo více molekul nebo sloučenin za vzniku produktu odstraněním molekuly vody je známé jako dehydratační reakce nebo syntéza.

Některé z různých příkladů dehydratační syntézy v chemickém a biologickém systému.

Vysvětlení syntézy dehydratace

Termín dehydratační reakce se používá v chemické i biologické oblasti od přípravy etherů z alkoholů v chemii nebo přípravy disacharidů (sacharózy) v biologii. Pokud si chcete zapamatovat syntézu dehydratace, pak si pamatujete jen slova „ztráta nebo nedostatek vody“.

Dehydratační reakce se také nazývá kondenzační reakce, protože při kondenzační reakci také dochází ke kondenzaci dvou molekul za vzniku velké molekuly s kovalentními vazbami odstraněním vedlejších produktů, jako je molekula vody nebo HCl nebo CH₃OH nebo CH₃COOH během reakce. Dehydratace i kondenzace jsou přesně stejné procesy, ale voda je nejčastějším vedlejším produktem dehydratační nebo kondenzační reakce. Proberme zde jak příklady dehydratační syntézy jak z chemického, tak z biologického oboru.

Příklady syntézy dehydratace v chemické oblasti

Dehydratace alkoholu

ROH je obecný vzorec pro alkoholy.

R = alkylová skupina

OH = hydroxylová skupina

Alkoholy se vyznačují přítomností hydroxylové skupiny –OH. Alkoholy se dělí na primární, sekundární a terciární alkoholy. Názvosloví alkoholů se uvádí uvedením alkylových skupin obsahujících hydroxylovou skupinu slovem alkohol. Alkoholy mohou tvořit alkeny procesem dehydratace s odstraněním vody. Dehydratace probíhá za přítomnosti kyseliny a působení tepla. Dehydratace alkoholu se provádí dvěma způsoby i) zahříváním alkoholů silnou kyselinou, jako je kyselina sírová nebo fosforečná, při vysoké teplotě až 200 stupňů, ii) při 350-400 stupních průchodem alkoholových par na oxid hlinitý (Al₂O₃), což je Lewisova kyselina. Řády reaktivity alkoholu jsou 3°> 2°> 1°. Zde jsou příklady dehydratace primárních, sekundárních a terciárních alkoholů.

• Mechanismus dehydratace je následující:
  1. V kroku 1 mechanismu dochází ke spojení alkoholu a vodíku za vzniku protonovaného alkoholu.
  2. V kroku 2 se vytvoří voda a karboniový ion disociace protonovaného alkoholu.
  3. V kroku 3 se vytvoří alken jako konečný produkt, protože karboniový iont eliminuje vodíkový iont.

Podobně můžeme vidět různé příklady dehydratační reakce v chemii, jako jsou:

Etherifikace

Etherifikace, při které se mohou tvořit ethery, spojením dvou stejných nebo různých alkoholů pomocí dehydratační reakce.

Esterifikace

Esterifikace, která zahrnuje reakci karboxylové kyseliny s alkoholy za vzniku esteru pomocí dehydratační reakce, tato reakce vyžaduje některá dehydratační činidla k reakci s vodou.

Tvorba nitrilu

Tvorba nitrilů, při které se primární amidy dehydratují za vzniku nitrilů.

Příklady syntézy dehydratace v biologické oblasti

Jak jsme již diskutovali výše, dehydratační syntéza nebo reakce patří k tvorbě velkých molekul z malých molekul se ztrátou vody jako vedlejších produktů. Je to druh kondenzační reakce, při které se vytvoří kovalentní vazba, když se dvě funkční skupiny kondenzují (spojí) za uvolnění molekuly vody. V biosystému je voda nejrekurentnějším vedlejším produktem kondenzační reakce.

Cyklus ATP-ADP

Nejdůležitějším příkladem dehydratační reakce v biologické oblasti je tvorba ATP-denosintrifosfátu a GTP-guanintrifosfátu přidáním vysokoenergetických fosfátových vazeb kondenzační reakcí na nukleosidy jako A nebo G, tj. adenosin nebo guanin, což zahrnuje kondenzaci reakce mezi adenosindifosfátem a fosfátovou skupinou s hydrolýzou vazby.

Přečtěte si více o Tvorba peptidové vazby: Jak, proč, kde, vyčerpávající fakta o tom

Vysvětlení syntézy dehydratace v biologických pojmech:

Syntéza dehydratace může být klasifikována na základě reaktantu, katalyzátoru a produktů. přítomný v syntéze. Pojďme diskutovat o katalytické dehydratační reakci. Při tvorbě etheru nebo alkenu byl katalyzátorem vodíkový iont. Ale v biologickém živém organismu se teplota, pH a koncentrace soli nemohly změnit.

Dehydratační syntéza na bázi katalyzátoru

U živých tvorů je důležité mít nějaký katalyzátor, který by reverzibilní reakci spustil jedním způsobem. Biologické katalyzátory jsou známé jako enzymy a jejich názvy závisí na povaze jejich katalytické povahy. Například DNA polymeráza jsou katalytické enzymy, které tvoří DNA z deoxyribózových nukleotidů. Glykosylázy jsou enzymy pro tvorbu bílkovin ze sacharidů. Názvosloví některých enzymů je založeno na povaze enzymu a závisí na způsobu, jakým katalyzuje dehydratační reakci. Amidová vazba přítomná mezi dvěma aminokyselinami je katalyzována ribozomem (peptidová vazba). Protože katalytická oblast v ribozomu je tvořena převážně RNA spíše než proteinem, je také známá jako RNA enzym nebo ribozym.

Syntéza dehydratace na bázi reaktantů

Dehydratační syntéza podle použitého reaktantu, například karboxylová kyselina a aminokyselina jsou funkční skupiny přítomné v aminokyselinách připojených ke stejnému atomu uhlíku. Aminoskupina jedné aminokyseliny reaguje s kyselinovou skupinou jiné aminokyseliny, čímž vzniká amidová vazba s eliminací molekuly vody. Vytvořená nová aminokyselina nyní obsahuje opět dvě funkční skupiny (dimer), tj. aminovou skupinu a karboxylovou skupinu, aby následovaly stejnou cestu reakce s více aminokyselinami.

Syntéza dehydratace na bázi produktů

Nyní lze z výroby jejích produktů poznat i dehydratační reakci. Jak vidíme v biologickém systému, dehydratační reakce většinou produkovala polymery. Tyto reakce lze spíše rozpoznat na základě tvorby komplexních sacharidů z jednoduchých monosacharidů nebo z acetylacetátu za vzniku mastných kyselin nebo bílkovin z aminokyselin.

A konečně, modifikace biologických molekul, jako jsou sacharidy, proteiny a nukleosidy, může být provedena dehydratační reakcí. Příklady zahrnují hlavně to, že sacharid a jakékoli molekuly vytvořily kovalentní vazbu známou jako glykosidické vazby. Glykosidická vazba vytvořená mezi dvěma molekulami glukózy, když se tvorba maltózy z glukózy provádí eliminací molekuly vody. Podobně lze vyrobit škrob, glykogen nebo celulózu v závislosti na poloze glykosidické vazby dehydratační reakcí s dlouhými polymery glukózy stejným způsobem. Dehydratační reakce mezi dvěma monosacharidy může tvořit další disacharidy, jako je laktóza a sacharóza.

• Stroncium: Odhalení jeho použití, výhod a dopadu na zdraví
• Radikální sloučeniny: Odhalení jejich dopadu na moderní chemii
• Světelná sloučenina: Odhalení jejího významu v moderní vědě
• Dehydratační reakce: Odhalení chemie ztráty vody
• Chemická reakce ohňostroje: Vysvětlení velkolepého displeje
• Mřížková směs: Odhalení jejích složitostí a aplikací