Αντίδραση αφυδάτωσης

Πρότυπο:About Στη χημεία, η αντίδραση αφυδάτωσης είναι χημική αντίδραση που περιλαμβάνει την απώλεια νερού από το μόριο ή το ιόν που αντιδρά. Οι αντιδράσεις αφυδάτωσης είναι κοινές διεργασίες, το αντίστροφο από μια αντίδραση ενυδάτωσης.

Αντιδράσεις αφυδάτωσης στην οργανική χημεία

Εστεροποίηση

Το κλασικό παράδειγμα μιας αντίδρασης αφυδάτωσης είναι η εστεροποίηση Fischer, η οποία περιλαμβάνει την επεξεργασία ενός καρβοξυλικού οξέος με μια αλκοόλη για να δώσει έναν εστέρα

RCO₂H + R′OH Πρότυπο:Eqm RCO₂R′ + H₂O

Συχνά, τέτοιες αντιδράσεις απαιτούν την παρουσία ενός παράγοντα αφυδάτωσης, δηλαδή μιας ουσίας που αντιδρά με το νερό.

Αιθεροποίηση

Δύο μονοσακχαρίτες, όπως γλυκόζη και φρουκτόζη, μπορούν να ενωθούν μεταξύ τους (για να σχηματίσουν σακχαρόζη) χρησιμοποιώντας σύνθεση αφυδάτωσης. Το νέο μόριο, που αποτελείται από δύο μονοσακχαρίτες, ονομάζεται δισακχαρίτης.

Σχηματισμός νιτριλίου

Τα νιτρίλια παρασκευάζονται συχνά με αφυδάτωση των πρωτογενών αμιδίων.

RC(O)NH₂ → RCN + H₂O

Σχηματισμός κετένης

Κετένη παράγεται με θέρμανση οξικού οξέος και παγίδευση του προϊόντος:

CH₃CO₂H → CH₂=C=O + H₂O

Σχηματισμός αλκενίου

Τα αλκένια μπορούν να παραχθούν από αλκοόλες με αφυδάτωση. Αυτή η μετατροπή, μεταξύ άλλων, χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της βιομάζας σε υγρά καύσιμα. Η μετατροπή της αιθανόλης σε αιθυλένιο είναι ένα θεμελιώδες παράδειγμα:

   CH₃CH₂OH → H₂C=CH₂ + H₂O

Η αντίδραση επιταχύνεται από όξινους καταλύτες όπως θειικό οξύ και ορισμένοι ζεόλιθοι. Αυτές οι αντιδράσεις προχωρούν συχνά μέσω ενδιάμεσων καρβοκατιόντων όπως φαίνεται για την αφυδάτωση της κυκλοεξανόλης.

Ορισμένες αλκοόλες είναι επιρρεπείς σε αφυδάτωση. Τα 3-υδροξυκαρβονύλια, που ονομάζονται αλδόλες, απελευθερώνουν νερό όταν παραμείνουν σε θερμοκρασία δωματίου:

RC(O)CH₂CH(OH)R' → RC(O)CH=CHR' + H₂O

Η αντίδραση προκαλείται από αντιδραστήρια αφυδάτωσης. Για παράδειγμα, η 2-μεθυλ-κυκλοεξαν-1-όλη αφυδατώνεται σε 1-μεθυλκυκλοεξένιο παρουσία σουλφουρανίου του Martin (Martin's sulfurane), το οποίο αντιδρά μη αναστρέψιμα με το νερό. Η διπλή αφυδάτωση απεικονίζεται με τη μετατροπή της γλυκερόλης σε ακρολεΐνη:

Αντιδράσεις αφυδάτωσης στην ανόργανη χημεία

Ο σχηματισμός του πυροφωσφορικού δεσμού είναι μια σημαντική αφυδάτωση που σχετίζεται με τη βιοενεργητική. Διάφορα υλικά κατασκευής παράγονται από την αφυδάτωση. Ο γύψος του Παρισιού παράγεται με αφυδάτωση γύψου σε κλίβανο:

$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\cdot 2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+$ heat $⟶$ $\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\cdot \frac{1}{2}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+1\frac{1}{2}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ (απελευθερώνεται ως ατμός).

Η προκύπτουσα ξηρή σκόνη είναι έτοιμη να αναμιχθεί με νερό για να σχηματιστεί μια σκληρή αλλά εύπλαστη πάστα που σκληραίνει.