Reaksi hidrasi

Reaksi hidrasi adalah suatu reaksi kimia di mana suatu zat dikombinasikan dengan air. Dalam kimia organik, air ditambahkan pada substrat tak jenuh, biasanya merupakan suatu alkena atau alkuna. Jenis reaksi ini digunakan secara industri untuk menghasilkan etanol, isopropanol, and 2-butanol..

 Kimia anorganik 
jmpl|120px|CuSO4·5H2O berwarna biru cerah dan memiliki struktur yang agak berbeda dari turunan anhidratnya yang tidak berwarna.
Hidrasi merupakan proses penting dalam banyak aplikasi; Salah satu contohnya adalah produksi semen Portland oleh ikatan silang kalsium oksida dan silikat yang diinduksi oleh air. Hidrasi adalah proses dimana zat pengering berfungsi.

 Kimia organik 

 Konversi epoksida menjadi glikol 
Beberapa miliar kilogram etilen glikol diproduksi setiap tahun oleh hidrasi etilen oksida:
 C2H4O + H2O → HO–CH2CH2–OH

Katalis asam biasanya digunakan dalam reaksi ini.

 Alkena 
Untuk hidrasi alkena, persamaan reaksi kimia yang umum adalah sebagai berikut:

RRCH=CH2 ->[\ce{H2O}][\ce{asam}] RRCH(-OH)-CH3

Sebuah gugus hidroksil (OH−) menempel pada salah satu karbon pada ikatan rangkap dua, dan sebuah proton (H+) menambah pada karbon ikatan rangkap lainnya. Reaksi ini sangat eksotermik. Pada langkah pertama, alkena bertindak sebagai nukleofil dan menyerang proton, mengikuti aturan Markovnikov. Pada langkah kedua sebuah molekul H2O terikat pada karbon yang lain, yang lebih tersubstitusi. Atom oksigen pada titik ini memiliki tiga ikatan dan membawa muatan positif (yaitu, molekulnya adalah oksonium). Molekul air lainnya datang dan mengambil proton tambahan. Reaksi ini cenderung menghasilkan banyak produk samping yang tidak diinginkan, (misalnya dietil eter dalam proses pembuatan etanol) dan dalam bentuk sederhana yang dijelaskan di sini tidak dianggap sangat berguna untuk produksi alkohol.

Dua pendekatan diambil. Secara tradisional alkena diolah dengan asam sulfat untuk menghasilkan alkil sulfat ester. Dalam kasus produksi etanol, langkah ini bisa dituliskan:
H2SO4 + C2H4 → C2H5-O-SO3H

Selanjutnya, ester sulfat ini dihidrolisis untuk meregenerasi asam sulfat dan melepaskan etanol:
C2H5-O-SO3H + H2O → H2SO4 + C2H5OH

Rute dua langkah ini disebut "proses tidak langsung".

pus|800px|Hidrasi alkena dengan asam sulfat

Dalam "proses langsung", asam tersebut memancarkan alkena, dan air bereaksi dengan karboksi yang baru mulai ini untuk menghasilkan alkohol. Proses langsung lebih populer karena lebih sederhana. Katalis asam meliputi asam fosfat dan beberapa asam padat.
berikut ini adalah contoh reaksi hidrasi 1-metilsikloheksena menjadi 1-metilsikloheksanol:

pus|Hidrasi 1-metilsikloheksena menjadi 1-metilsikloheksanol

Banyak rute alternatif tersedia untuk memproduksi alkohol, termasuk reaksi hidroborasi–oksidasi, reaksi oksimerkurasi–reduksi, hidrasi Mukaiyama, reduksi keton dan aldehida serta sebagai metode fermentasi biologis.

pus|600px|Reaksi hidrasi Mukaiyama

 Alkuna 
Asetilena terhidrasi untuk menghasilkan asetaldehida:Marc Eckert, Gerald Fleischmann, Reinhard Jira, Hermann M. Bolt, Klaus Golka "Acetaldehyde" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. . Prosesnya biasanya bergantung pada katalis raksa dan telah dihentikan di Barat tetapi masih dipraktikkan di Tiongkok. Pusat Hg2+ mengikat pada ikatan rangkap tiga C≡C, yang kemudian diserang oleh air. Reaksinya adalah:

pus|600px

 Hidrasi substrat lain 
Setiap senyawa organik tak jenuh rentan terhadap hidrasi. Nitril mengalami hidrasi untuk menghasilkan amida:
H2O + RCN → RC(O)NH2
Reaksi ini digunakan dalam produksi akrilamida.

Aldehida dan sampai batas tertentu bahkan keton, hidrat sampai diol geminal. Reaksi ini terutama dominan untuk formaldehida, yang, dengan adanya air, hadir secara signifikan sebagai dihidroksimetana.

300px

Reaksi konseptual serupa meliputi hidroaminasi dan hidroalkoksilasi, yang melibatkan penambahan amina dan alkohol ke alkena.

500px|Hidroaminasi

 Lihat pula 
 Reaksi dehidrasi

 Referensi 

Kategori:Reaksi adisi
Kategori:Kimia umum