एक हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया कब होती है?

विषय

• हाइड्रोलिसिस तंत्र
• बेस कैटालिज्ड हाइड्रोलिसिस के उदाहरण के रूप में साबुन बनाना
• अन्य हाइड्रोलिसिस तंत्र
• प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस

हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया तब होती है जब कार्बनिक यौगिक पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। वे एक हाइड्रोजन और एक हाइड्रॉक्साइड समूह में पानी के अणु के विभाजन के साथ एक या इन दोनों के साथ एक कार्बनिक आरंभ उत्पाद से जुड़े होते हैं। हाइड्रोलिसिस आमतौर पर एक एसिड या बेस उत्प्रेरक के उपयोग की आवश्यकता होती है और कई उपयोगी यौगिकों के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। "हाइड्रोलिसिस" शब्द का शाब्दिक अर्थ है पानी से अलग होना; प्रतिलोम प्रक्रिया, जब एक प्रतिक्रिया में पानी बनता है, तो संक्षेपण कहा जाता है।

हाइड्रोलिसिस तंत्र

कार्बोक्जिलिक एसिड व्युत्पन्न हाइड्रोलिसिस एक प्रकार की प्रतिक्रिया है जिसे एसाइल प्रतिस्थापन कहा जाता है। एक एसाइल समूह में कार्बन-ऑक्सीजन डबल बॉन्ड होता है, जिस पर छोटे लेकिन महत्वपूर्ण चार्ज अंतर होता है। एसिइल पर प्रतिक्रियाएं होती हैं क्योंकि अभिकारक या तो थोड़ा विद्युतीय रूप से सकारात्मक कार्बन परमाणु या थोड़े विद्युतीय ऑक्सीजन परमाणु से आकर्षित होते हैं। एसाइल प्रतिस्थापन के लिए सामान्य प्रतिक्रिया तंत्र है: RC (= O) -X + EY -> RC (= O) -Y + EX, जहाँ E एक इलेक्ट्रोफिलिक समूह है, जिसका अर्थ है कि यह नकारात्मक रूप से आवेशित परमाणुओं की ओर आकर्षित है, और Y एक है न्यूक्लियोफिलिक समूह और इसलिए इसके सकारात्मक आरोपित परमाणुओं के लिए आकर्षित। आर एक कार्यात्मक समूह को दर्शाता है, जैसे कि हाइड्रोकार्बन जो प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है। X के उदाहरणों में एसिड क्लोराइड या ब्रोमाइड के लिए क्लोरीन या ब्रोमीन, एक कार्बोक्जिलिक एस्टर के लिए -OR या एमाइड से -N (R) _2 शामिल हैं।

बेस कैटालिज्ड हाइड्रोलिसिस के उदाहरण के रूप में साबुन बनाना

साबुन बनाना, जिसे सैपोनिफिकेशन भी कहा जाता है, सबसे आम हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं में से एक है। साबुन का उत्पादन सुमेरियों द्वारा कम से कम 5,000 साल पहले किया गया था, लगभग निश्चित रूप से दुर्घटना से। सुमेरियों और बाद की दौड़ ने पाया कि तेल या वसा के साथ राख या किसी अन्य क्षारीय पदार्थ को मिलाकर एक ऐसा पदार्थ तैयार किया गया जो त्वचा और कपड़ों से गंदगी हटाने में उत्कृष्ट था। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि क्षार ने साबुन बनाने के लिए तेलों के साथ प्रतिक्रिया की।साबुन बनाने की आधुनिक विधि में एक आधार के साथ फैटी एसिड की प्रतिक्रिया होती है, जैसे कि सोडियम हाइड्रॉक्साइड। यह एक फैटी एसिड नमक का उत्पादन करता है, जो तेल और तेल जैसे अन्यथा पानी में घुलनशील पदार्थों को घोलता है। Saponification एक आधार उत्प्रेरित प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है, जिसमें आधार एक प्रारंभिक सामग्री और उत्प्रेरक दोनों के रूप में कार्य करता है।

अन्य हाइड्रोलिसिस तंत्र

एसिड समूह में प्रतिक्रियाओं को शुरू करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में भी एसिड का उपयोग किया जा सकता है। अम्लीय पानी एक प्रतिक्रियाशील हाइड्रोनियम आयन पैदा करता है जो सकारात्मक रूप से चार्ज होता है और इसलिए, एसाइल समूह पर ऑक्सीजन के लिए दृढ़ता से आकर्षित होता है। दो समूह एक मध्यवर्ती के रूप में जुड़ते हैं, जिसमें एसाइल कार्बन एक न्यूक्लियोफाइल में विद्युतीय और आकर्षक हो जाता है, जैसे कि पानी के अणु के ऑक्सीजन पर अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़े। कार्बोक्जिलिक एसिड और पानी के उत्पादन के लिए एक कार्बन-ऑक्सीजन एकल बंधन को प्राप्त करने के लिए एक दूसरा मध्यवर्ती पुनर्व्यवस्थित करता है।

प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस

यह देखते हुए कि जैविक प्रणाली सभी पानी में मौजूद है, यह समझ में आता है कि जीवित जीवों में हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया आम है। प्रोटीन लंबी श्रृंखलाओं में अमीनो एसिड को एक साथ जोड़कर बनता है। ये अमीनो एसिड एक अमीनो एसिड के साथ एक अन्य पर एक अमीनो एसिड के साथ एक कार्बोक्जिलिक समूह पर प्रतिक्रिया करके जुड़े हुए हैं, पानी की पीढ़ी के साथ संक्षेपण नामक एक प्रक्रिया में। रिवर्स प्रक्रिया, हाइड्रोलिसिस, प्रोटीन को उनके घटक अमीनो एसिड में विभाजित करने का कारण बनता है। अमीनो एसिड विश्लेषण कॉल प्रक्रिया में प्रोटीन की संरचना का निर्धारण करने में यह बहुत उपयोगी है।