Введение
Вещество, содержащее воду или её составные элементы, химические соединения. В химии гидрат – это вещество, содержащее воду или её составные элементы. Химическое состояние воды значительно различается в разных классах гидратов, некоторые из которых были так обозначены ещё до понимания их химической структуры.
chemical compounds
In chemistry, a hydrate is a substance that contains water or its constituent elements. The chemical state of the water varies widely between different classes of hydrates, some of which were so labeled before their chemical structure was understood.
Органическая химия
В органической химии гидрат – это соединение, образованное в результате гидратации, то есть «добавления воды или элементов воды (то есть H и OH) к молекулярному образованию». Например: этанол, CH3CH2OH, является продуктом реакции гидратации этилена, CH2=CH2, образованной при присоединении H к одному атому C и OH к другому, и поэтому может рассматриваться как гидрат этилена. Молекула воды может быть отщеплена, например, под действием серной кислоты. Другой пример – хлоральный гидрат, CCl3CH(OH)2, который образуется в результате реакции воды с хлоралем, CCl3CHO. Многие органические и неорганические молекулы образуют кристаллы, включающие воду в кристаллическую структуру без химического изменения органической молекулы (кристаллогидрат). Сахар трегалоза, например, существует как в безводной форме (температура плавления 203 °C), так и в виде дигидрата (температура плавления 97 °C). Кристаллы белков обычно содержат до 50% воды. Некоторые молекулы также классифицируются как гидраты по историческим причинам, не описанным выше. Глюкоза, C6H12O6, первоначально рассматривалась как C6(H2O)6 и описывалась как углевод. Образование гидратов часто наблюдается для активных веществ. Многие производственные процессы создают условия для образования гидратов, а степень гидратации может изменяться в зависимости от влажности окружающей среды и времени. Степень гидратации активного фармацевтического ингредиента может существенно влиять на растворимость и скорость растворения, а следовательно, и на его биодоступность.
Клатрат-гидраты
Клатратные гидраты (также известные как газовые гидраты, газовые клатраты и т.д.) — это водяной лёд, в котором заключены молекулы газа; они представляют собой форму клатрата. Важным примером является гидрат метана (также известный как газовый гидрат, клатрат метана и т.д.). Неполярные молекулы, такие как метан, способны образовывать клатратные гидраты с водой, особенно при высоком давлении. Хотя при использовании метана в качестве молекулы-гостя в клатрате между молекулами воды и гостя водородные связи не образуются, при использовании в качестве гостя более крупной органической молекулы, такой как тетрагидрофуран, часто формируются водородные связи между гостем и хозяином. В таких случаях эти водородные связи гость-хозяин приводят к образованию L-типа дефектов Бьеррума в клатратной решетке.
Стабильность
Стабильность гидратов обычно определяется природой соединений, их температурой и относительной влажностью (если они контактируют с воздухом).