Roberto Regini chiede: Qual è la differenza tra idrocarburi e carboidrati, ovvero cosa influenza l’aggregazione di molecole di carbonio ed idrogeno in una delle due strutture? Quali sono le condizioni di partenza di una reazione che produce idrocarburi e di una che produce carboidrati?

Gli idrocarburi
sono composti formati unicamente da aggregazione di atomi di Carbonio
e Idrogeno.
Un classico esempio è il metano: CH4, oppure il Benzene C6H6.
Questi due composti sono rispettivamente un esempio di idrocarburo alifatico
e aromatico.


I carboidrati invece hanno formula generale Cx(H2O)n,
il rapporto fra ossigeno ed idrogeno è sempre di 2:1 come nell’acqua;
da ciò la denominazione Carbo-Idrati.


Non si può spiegare cosa influenza l’aggregazione di atomi di idrogeno
e carbonio in aggregazioni tali da formare carboidrati anzichè idrocarburi!
Infatti, almeno in natura, i carboidrati NON derivano da idrocarburi e
viceversa. Non esiste una reazione che se svolta in certe condizioni porta
a idrocarburi e se svolta in altre porta a carboidrati, non c’è alcuna
correlazione diretta fra reazioni che portano ad idrocarburi e quelle
che portano a carboidrati.

Infatti
gli idrocarburi più importanti (metano e la miscela di idrocarburi chiamata
petrolio) si sono formati a causa di decomposizione di sostanze organiche
(vegetali essenzialmente) in condizioni di alta temperatura e pressione,
o, per  il metano, a causa dell’azione di determinati enzimi o batteri.
I carboidrati vengono sintetizzati negli organismi viventi sia con reazioni
catalitiche sia con la fotosintesi clorofilliana:

6CO2 + 6H2O => 6O2 + C6H12O6

Ciò non vuol dire che attualmente riusciamo a sintetizzare carboidrati
partendo da idrocarburi.
Infatti gli alcoli biossidrilati possono essere ossidati, tramite opportuni
catalizzatori, a carboidrati, gli alocoli possono essere ottenuti da ossidazione
di alcheni (idrocarburi) con permanganato di potassio in
ambiente alcalino:

H2C=CH2 + KMnO4 + H2
=>  H2COH-CH2OH

I carboidrati possono essere ottenuti anche con riduzione di acidi bicarbossilici.

Le condizioni per ottenere idrocarburi sono piuttosto drastiche e tutte
le reazioni partono essenzialmente dal petrolio, il quale è raffinato
e nelle varie frazioni si raccolgono quantità più o meno considerevoli
di idrocarburi. Inoltre esistono processi di Cracking, per spezzare catene
lunghe in altre più brevi, e processi di Reforming, per unire catene brevi
a formare catene lunghe. Essenzialmente sono reazioni radicaliche.

Gli idrocarburi
possono essere ottenuti, in laboratorio da altri idrocarburi: ad esempio
per idrogenazione catalitica degli alcheni si ottengono gli alcani, oppure
per riduzione di aldeidi  e chetoni ad alcani in ambiente acido o
basico con amalgama di Zinco e Acido cloridrico o con Idrazina e Idrossido
di Potassio. Si possono ottenere alcani per riduzione di alogenuri alchilicio
per idrolisi dei regenti di Grignard.