加水分解

水が反応に参加して、分子内の結合を切り、別の物質に分解する反応のこと。

→ 水によって分子が分解される反応
→ 単なる水濡れや溶解ではない

• 基本イメージ
  • 加水：
    • 水が加わる（反応物）
  • 分解：
    • 結合が切れて別の物質になる

たとえば、ある物質が A-B という形でつながっている場合。
そこに水 H₂O が反応すると、

A-B + H₂O → A-H + B-OH

のように、水の H と OH が分かれて結合し、元の結合が切れます。

• 水に溶けるわけじゃない
  • 溶解
    • 水の中に分散するだけ。化学構造は基本的に変わらない
    • 例え：食塩水
• 身近な例
  • デンプン：
    • ブドウ糖がたくさんつながったもの。
    • 唾液や膵液に含まれるアミラーゼにより、加水分解が始まる。
    • デンプン → 麦芽糖 → ブドウ糖
  • タンパク質：
    • アミノ酸がつながったもの。
    • 胃液に含まれるペプシンなどのプロテアーゼによって、加水分解が始まる。
    • タンパク質 → ペプチド → アミノ酸
  • 油脂
    • 脂肪酸とグリセリンがつながったもの。
    • リパーゼによって、加水分解が始まる。
    • 脂肪 → 脂肪酸+モノグリセリド
    • アルカリ環境では「石鹸」が出来る
      • → けん化

Note

消化酵素がなくても加水分解は起こり得るが、体内では遅すぎる。

消化酵素は、体温でも加水分解を速く進める触媒である。

• 化学材料・樹脂
  • 工業材料では、しばしば劣化原因になる。
  • 以下のような材料は水分・湿気・熱・酸・アルカリの影響で加水分解することがある。

材料・結合	起こりうること
ポリエステル	分子鎖が切れて強度低下
ポリウレタン	劣化、ベタつき、割れ、物性低下
エステル系可塑剤	分解による性能変化
シラン系材料	水分と反応して変化する場合がある
一部の接着剤・塗膜	密着性や耐久性の低下
特に、水分＋熱があると加水分解は進みやすくなる。

• 加水分解が促進する条件
  • ただ水があるだけで反応が激しく進むわけじゃない。

条件	影響
水分が多い	反応しやすくなる
温度が高い	反応速度が上がる
酸性	酸触媒で進みやすい場合がある
アルカリ性	アルカリ加水分解が進む場合がある
酵素がある	生体内では非常に効率よく進む
材料が水を吸いやすい	内部まで劣化しやすい

食品では消化、油脂ではけん化、樹脂や塗膜では劣化原因として登場することが多い。