Гидратация

Общее название, прилагаемое обыкновенно ко всем тем хим. реакциям, при которых происходит присоединение воды. Реакции эти чрезвычайно многочисленны и разнообразны, совершаются повсюду в природе и беспрестанно применяются как в лабораторной практике, так и в различных производствах. При всем их разнообразии можно ясно различить три типа реакций Г.: 1) прямые реакции соединения с водой; 2) реакции соединения, совершающиеся при участии хим. деятелей, и 3) гидролиз или разложения (образование двух или более веществ из одного + вода), производимые водой через ее присоединение, большей частью также требующие воздействия третьего тела.

Прямо соединяются с водой: кислотные и основные (щелочные и щелочноземельные) ангидриды, образуя соответствующие гидраты; безводные соли, а также многие из вышеупомянутых гидратов, образуя кристаллогидраты; простые эфиры многоатомных спиртов, образуя соответствующие спирты. Все эти реакции за немногими исключениями (напр. переход метафосфорной кислоты в ортофосфорную, Г. окиси этилена и некотор. др.) идут более или менее легко и быстро либо при простом соприкосновении с водой, либо при растворении в ней, и сопровождаются отделением тепла, часто весьма значительным [Некоторые случаи Г. ангидридов соединены с распадением сложной частицы на 2 простейшие, напр. уксусный анг., соединяясь с водой, распадается с образованием 2 частиц уксусной кислоты:

Тем не менее, эта и др., подобные ей, реакции по всему своему характеру принадлежат к 1-ой группе реакций Г. точно так же, как образование хлористого водорода из хлора и водорода (Н₂ + Cl₂ = 2HCl) есть реакция соединения. Реакции разложения водой хлорангидридов кислот, в сущности, представляют также реакции Г., сходные с Г. смешанных кислотных ангидридов.]. Вторая группа реакций Г. обнимает собой сравнительно немногие случаи присоединения воды к непредельным соединениям, как то: Г. этиленных углеводородов в одноатомные предельные спирты и непредельных одноатомных спиртов в гликоли при нагревании их с разведенными кислотами, присоединение воды к ацетилену, пропаргиловому спирту и т. п. в присутствии бромной ртути и Г. некоторых терпенов под влиянием кислот. Несравненно более разнообразны реакции гидролиза. Сюда относятся: омыление (см.) сложных эфиров водой и основаниями, при чем происходит распадение эфиров на спирт и кислоту

C₂H₃O.С₂H₅O (уксусноэтиловый эфир) + Н₂O = C₂H₄O₂ (уксусн. эт. спирт) + C₂H₆O;

гидролиз при кипячении с разведенными кислотами или под влиянием неорганизованных ферментов (диастаза, растворимого фермента дрожжей и друг.), глюкозидов [напр.:

С₁₃Н₁₈О₇ (салицин) + Н₂O = C₆Н₁₂O₆ (глюкоза) + C₇H₈O₂ (салигенин)]

и углеводов (напр. превращение крахмала при действии диастаза солода в мальтозу:

(C₆H₁₀O₅)_n + (Н₂O)_n = nC₆H₁₂O₆,

и инверсия сахара

(C₁₂H₂₂O₁₁ (сахар) + H₂O = C₆H₁₂O₆ (глюкоза) + C₆H₁₂O₆ (фруктоза);

Г. нитрилов, илидов, амидов и аминовых кислот, распадающихся при действии водных минеральных кислот или оснований на кислоты и аммиак (напр.

С₂O₂(NH₂)₂ (оксамид) + 2Н₂O = C₂H₂O₄ (щавел. к.) + 2NH₃ или CNOH (циановая кисл.) + Н₂O = СО₂ (углек.) + NH₃;

Г. с помощью кислот альдоксимов, кетоксимов и гидроксамовых кислот, гидразонов и озазонов, которые разлагаются при этом на альдегиды, кетоны, кислоты, глюкозы и оксиглюкозы, с одной стороны, и гидроксиламин и фенилгидразин, с другой, и, наконец, реакции Г. амидоксимов, изонитрилов, ортоэфиров, имидоэфиров, ангидримидокислот и амидинов и некотор. др. Более сложные относящиеся сюда случаи Г. представляют белковые вещества. Таковы процессы пептонизации белков (см. Пептоны) под влиянием, напр., неорганизованного фермента желудочного сока, пепсина, в присутствии слабой соляной кислоты и процессы гниения их [Здесь Г. соединена с окислением.] под влиянием жизнедеятельности особых бактерий, сопровождающиеся постепенным распадом белковых тел с образованием сперва пептонов, лейцина и тирозина и далее аммиака, сероводорода, угольной, серной и органических (жирных и ароматических) кислот, фенолов, индола, скатола и др. тел. Вода, щелочи и кислоты также способны при нагревании различным образом гидратировать белки, расщепляя их на тела отчасти такие же, отчасти подобные тем, которые происходят при гниении.

Реакции Г. 2 и 3 группы протекают по большей части медленно, не обнаруживая значительных тепловых явлений. Что касается роли третьего вещества при них, то она может быть троякой. Гидратирующее вещество реагирует с одним из продуктов Г., вступая с ним в соединение, напр., щелочь с кислотой, образующейся при омылении эфиров, или минеральная кислота с аммиаком при распадении амидов. Гидратирующее вещество, само оставаясь в конце превращения неизмененным, тем не менее принимает непосредственное участие в реакции, как, напр., серная кислота при Г. этилена, выражающейся след. 2 уравнениями:

CH₂.CH₂ + H(HSO₄) = CH₃.CH₂(HSO₄)

и

СН₃.СН₂(HSO₄) + Н₂O = СН₃.СН₂(НО) + H(HSO₄).

Наконец, оно может действовать контактом (см). Таково, по-видимому, действие диастаза и слабых кислот на глюкозиды и углеводы и пепсина на белки.

П. П. Рубцов. Δ.