ปฏิกิริยาการกำจัดน้ำ

Q: ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปฏิกิริยาการกำจัดน้ำ

ในวิชาเคมีปฏิกิริยาการกำจัดน้ำเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสีย H₂O จากโมเลกุลหรือไอออนที่ทำปฏิกิริยาปฏิกิริยานี้ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อย H₂O

Q: การเอสเทอริฟิเคชัน

ตัวอย่างคลาสสิกของปฏิกิริยาการกำจัดน้ำคือ ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของฟิชเชอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำกรดคาร์บอกซิลิกมาทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์เพื่อให้ได้เอสเทอร์

Q: การทำให้เป็นอีเทอร์

โมโนแซ็กคาไรด์ สอง โมเลกุล เช่น กลูโคส และ ฟรุกโตส สามารถเชื่อมต่อกัน (เพื่อสร้าง ซูโครส ) โดยใช้กระบวนการสังเคราะห์แบบดีไฮเดรชั่น โมเลกุลใหม่ที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์สองโมเลกุล นี้เรียกว่า ไดแซ็กคาไรด์

ในวิชาเคมีปฏิกิริยาการกำจัดน้ำเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสีย H₂O โมเลกุลหรือไอออนที่ทำปฏิกิริยาปฏิกิริยานี้ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อย H₂O ออกมารูปของน้ำเมื่อปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับการรวมตัวของโมเลกุลสองโมเลกุลเข้าเป็นโมเลกุลเดียว จะเรียกว่าปฏิกิริยาการควบแน่นปฏิกิริยาการกำจัดน้ำเป็นกระบวนการที่พบได้ทั่วไปในการผลิตสารประกอบทางเคมี รวมถึงเกิดขึ้นตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตด้วย

ปฏิกิริยาตรงข้ามกับปฏิกิริยาการกำจัดน้ำเรียกว่าปฏิกิริยาการเติมน้ำ ส่วนปฏิกิริยาตรงข้ามกับปฏิกิริยาการควบแน่นที่ให้ผลผลิตเป็นน้ำเรียกว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

ปฏิกิริยาการควบแน่นที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต

ปฏิกิริยาการควบแน่นและการขาดน้ำมีความสำคัญต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากปฏิกิริยาประเภทนี้สร้างโปรตีนจากกรดอะมิโนดีเอ็นเอและ อาร์ เอ็น เอจากนิวคลีโอไทด์ไขมันจากกรดไขมันและพอลิแซ็กคาไรด์ (เช่น เซลลูโลส แป้ง น้ำตาล แลคโตส) จากโมโนแซ็กคาไรด์ (เช่น กลูโคสและฟรุกโตส)

การสร้าง พันธะ ไพโรฟอสเฟตเป็นปฏิกิริยาการกำจัดน้ำที่สำคัญซึ่งเกี่ยวข้องกับชีวพลังงานการฟอสฟอริเลชันเป็นปฏิกิริยาการควบแน่นและการกำจัดน้ำชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเร่งปฏิกิริยาการควบแน่นในสิ่งมีชีวิต การฟอสฟอริเลชันนี้มักเกี่ยวข้องกับการกำจัดหมู่ฟอสเฟตออกจาก ATP พร้อมกันดังนั้นจึงไม่ทำให้เกิดการปล่อย H₂O ออก

ปฏิกิริยาเหล่านี้ทั้งหมดเกิดขึ้นโดยมีเอนไซม์เป็น ตัวกลาง

ปฏิกิริยาการควบแน่นและการกำจัดน้ำในเคมีอินทรีย์

การเอสเทอริฟิเคชัน

ตัวอย่างคลาสสิกของปฏิกิริยาการกำจัดน้ำคือปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของฟิชเชอร์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำกรดคาร์บอกซิลิกมาทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์เพื่อให้ได้เอสเทอร์

RCO H + R′OH ⇌ RCO R′ + H O

ปฏิกิริยาดังกล่าวส่วนใหญ่มักต้องอาศัยสารดูดความชื้น ซึ่งก็คือสารที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

การทำให้เป็นอีเทอร์

โมโนแซ็กคาไรด์สอง โมเลกุล เช่นกลูโคสและฟรุกโตสสามารถเชื่อมต่อกัน (เพื่อสร้างซูโครส ) โดยใช้กระบวนการสังเคราะห์แบบดีไฮเดรชั่น โมเลกุลใหม่ที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์สองโมเลกุล นี้เรียกว่าไดแซ็กคาไรด์

ปฏิกิริยาการกำจัดน้ำในเคมีอินทรีย์ที่ส่งผลให้เกิดพันธะไม่อิ่มตัว

การก่อตัวของไนไตรล์

โดยทั่วไปแล้วไนไตรล์จะถูกเตรียมขึ้นโดยการกำจัดน้ำออกจากเอไมด์ปฐมภูมิ

RC(O)NH → RCN + H O

การก่อตัวของคีทีน

คีทีนผลิตโดยการให้ความร้อนกรดอะซิติกและดักจับผลิตภัณฑ์: ^{[ 1 ]}

CH C(O)OH → CH =C=O + H O

การก่อตัวของแอลคีน

แอลคีนสามารถสร้างขึ้นจากแอลกอฮอล์โดยการกำจัดน้ำ การแปลงนี้ใช้ในการแปลงชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงเหลวเป็นต้น^{[ 2 ]} การแปลงเอทานอลเป็นเอทิลีนเป็นตัวอย่างพื้นฐาน: ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

CH CH OH → H C=CH + H O

ปฏิกิริยาจะเร่งขึ้นโดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดเช่นกรดซัลฟิวริกและซีโอไลต์ บางชนิด ปฏิกิริยาเหล่านี้มักดำเนินไปผ่าน ตัวกลาง คาร์โบแคตไอออนดังที่แสดงไว้สำหรับการกำจัดน้ำของไซโคลเฮกซานอล^{[ 5 ]}

แอลกอฮอล์บางชนิดมีแนวโน้มที่จะคายน้ำได้ง่าย เช่น 3-ไฮดรอกซิลคาร์บอนิล หรือที่เรียกว่าอัลดอลซึ่งจะปล่อยน้ำออกมาเมื่อตั้งทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง:

RC(O)CH CH(OH)R' → RC(O)CH=CHR' + H O

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นจากสารรีเอเจนต์ที่ทำให้เกิดการขาดน้ำ ตัวอย่างเช่น 2-เมทิลไซโคลเฮกซาน-1-ออลจะขาดน้ำกลายเป็น 1-เมทิลไซโคลเฮกซีนเมื่อมีซัลฟูเรนของมาร์ติน อยู่ด้วย ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างถาวร^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

การขาดน้ำสองครั้งแสดงให้เห็นโดยการเปลี่ยนกลีเซอรอลเป็นอะโครลีน : ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

ปฏิกิริยาการกำจัดของกลีเซอรอลไปเป็นอะโครลีน

ปฏิกิริยาการกำจัดน้ำในเคมีอนินทรีย์

วัสดุก่อสร้างต่างๆ ผลิตขึ้นโดยกระบวนการกำจัดน้ำปูนปลาสเตอร์ผลิตขึ้นโดยการกำจัดน้ำของยิปซัมในเตาเผา: ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

{\ce {CaSO4.2H2O +{}}}

ความร้อน

{\ce {->}}

{\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O}}

(เผยแพร่ในรูปแบบ Steam)

ผงแห้งที่ได้พร้อมที่จะนำไปผสมกับน้ำเพื่อให้ได้เนื้อแป้งที่เหนียวแต่ใช้งานได้ และจะแข็งตัวในที่สุด

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]