مجموعة الهيدروكسيل

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
تمثيل لمجموعة الهيدروكسيل في المركب العضوي ، حيث يمثل R الهيدروكربون أو جزء عضوي آخر، وتمثل الكرات الحمراء والرمادية ذرات الأكسجين والهيدروجين على التوالي، والروابط الشبيهة بالقضبان بين هذه الروابط التساهمية .

في الكيمياء ، تُعرف مجموعة الهيدروكسيل بأنها مجموعة وظيفية صيغتها الكيميائية -OH ، وتتكون من ذرة أكسجين واحدة مرتبطة تساهميًا بذرة هيدروجين واحدة . في الكيمياء العضوية ، تحتوي الكحولات والأحماض الكربوكسيلية على مجموعة هيدروكسيل واحدة أو أكثر. يتكون كل من الأنيون سالب الشحنة HO⁻ ، المعروف باسم الهيدروكسيد ، والجذر الحر المتعادل HO · ، المعروف باسم جذر الهيدروكسيل ، من مجموعة هيدروكسيل غير مرتبطة برابطة تساهمية.

وفقًا لتعريفات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) ، يشير مصطلح الهيدروكسيل إلى جذر الهيدروكسيل ( · OH ) فقط، بينما تسمى المجموعة الوظيفية −OH مجموعة هيدروكسيل . [ 1 ]

ملكيات

يحتوي حمض الكبريتيك على مجموعتين من الهيدروكسيل.

يمكن نزع البروتونات بسهولة من الماء والكحولات والأحماض الكربوكسيلية والعديد من المركبات الأخرى المحتوية على مجموعة الهيدروكسيل، وذلك بسبب الفرق الكبير بين السالبية الكهربية للأكسجين (3.5) والهيدروجين (2.1). تُكوّن هذه المركبات روابط هيدروجينية بين الجزيئات، مما يزيد من التجاذب الكهروستاتيكي بينها، وبالتالي يرفع درجة غليانها وانصهارها مقارنةً بالمركبات التي تفتقر إلى هذه المجموعة الوظيفية . تصبح المركبات العضوية، التي غالبًا ما تكون قليلة الذوبان في الماء، قابلة للذوبان فيه عندما تحتوي على مجموعتين هيدروكسيل أو أكثر، كما هو الحال في السكريات والأحماض الأمينية . [ 2 ] [ 3 ]

حدوث

تنتشر مجموعة الهيدروكسيل على نطاق واسع في الكيمياء والكيمياء الحيوية. تحتوي العديد من المركبات غير العضوية على مجموعات الهيدروكسيل، بما في ذلك حمض الكبريتيك ، وهو المركب الكيميائي الذي يتم إنتاجه على نطاق صناعي واسع. [ 4 ]

تشارك مجموعات الهيدروكسيل في تفاعلات نزع الماء التي تربط الجزيئات البيولوجية البسيطة في سلاسل طويلة. عند ارتباط حمض دهني بالجليسرول لتكوين ثلاثي أسيل جليسرول، تُزال مجموعة الهيدروكسيل (-OH) من الطرف الكربوكسيلي للحمض الدهني. وعند ارتباط سكرين ألديهيديين لتكوين ثنائي السكاريد، تُزال مجموعة الهيدروكسيل (-OH) من مجموعة الكربوكسيل في الطرف الألدهيدي لأحد السكريات . وعند تكوين رابطة ببتيدية لربط حمضين أمينيين لتكوين بروتين ، تُزال مجموعة الهيدروكسيل (-OH) من مجموعة الكربوكسيل لأحد الأحماض الأمينية. [ 5 ]

جذر الهيدروكسيل

تتميز جذور الهيدروكسيل بتفاعليتها العالية وخضوعها لتفاعلات كيميائية تجعلها قصيرة العمر. عند تعرض الأنظمة البيولوجية لجذور الهيدروكسيل، فإنها قد تُلحق الضرر بالخلايا، بما في ذلك خلايا الإنسان، حيث يمكنها التفاعل مع الحمض النووي والدهون والبروتينات . [ 6 ]

رصد الكواكب

توهج الأرض

تُضاء سماء الأرض ليلاً بضوء منتشر يُسمى التوهج الجوي ، وهو ناتج عن انتقالات إشعاعية للذرات والجزيئات. [ 7 ] ومن بين أكثر هذه الظواهر كثافةً التي تُلاحظ في سماء الأرض ليلاً، مجموعة من الانتقالات تحت الحمراء بأطوال موجية تتراوح بين 700  و900  نانومتر. في عام 1950، أثبت أدين ماينل أن هذه الانتقالات هي انتقالات لجزيء الهيدروكسيل، OH. [ 8 ]

سطح القمر

في عام 2009، رصد كلٌ من القمر الصناعي الهندي تشاندرايان-1 ومركبة الفضاء كاسيني التابعة لوكالة ناسا ومسبار ديب إمباكت أدلةً على وجود الماء على سطح القمر من خلال رصد شظايا الهيدروكسيل . وكما ذكر ريتشارد كير، " رصد مطياف [جهاز رسم خرائط المعادن القمرية، المعروف أيضًا باسم "M3"] امتصاصًا للأشعة تحت الحمراء عند طول موجي يبلغ 3.0 ميكرومتر، وهو امتصاص لا يمكن أن ينتج إلا عن الماء أو الهيدروكسيل - وهو عبارة عن ذرة هيدروجين وذرة أكسجين مرتبطتين معًا." [ 9 ] كما أفادت ناسا في عام 2009 أن مسبار LCROSS كشف عن طيف انبعاث للأشعة فوق البنفسجية يتوافق مع وجود الهيدروكسيل. [ 10 ] 

في 26 أكتوبر 2020، أعلنت وكالة ناسا عن أدلة قاطعة على وجود الماء على سطح القمر المُضاء بنور الشمس، بالقرب من فوهة كلافيس ، وذلك بفضل مرصد ستراتوسفير للأشعة تحت الحمراء (SOFIA) . [ 11 ] رصدت كاميرا الأشعة تحت الحمراء للأجسام الخافتة التابعة لتلسكوب SOFIA (FORCAST) نطاقات انبعاث عند طول موجي 6.1  ميكرومتر، وهي موجودة في الماء ولكنها غير موجودة في الهيدروكسيل. وقد استُنتج أن وفرة الماء على سطح القمر تُعادل محتوى زجاجة ماء سعتها 12 أونصة لكل متر مكعب من تربة القمر. [ 12 ]

حملت المركبة الفضائية تشانغ إي 5 ، التي هبطت على سطح القمر في 1 ديسمبر 2020، مطيافًا معدنيًا قادرًا على قياس أطياف انعكاس الأشعة تحت الحمراء للصخور القمرية والتربة القمرية.  وأشار طيف انعكاس عينة صخرية عند طول موجي 2.85 ميكرومتر إلى تركيزات موضعية من الماء/الهيدروكسيل تصل إلى 180 جزءًا في المليون. [ 13 ]

غلاف كوكب الزهرة الجوي

جمع المسبار المداري " فينوس إكسبريس" بيانات علمية عن كوكب الزهرة من أبريل 2006 حتى ديسمبر 2014. وفي عام 2008، نشر بيتشيوني وزملاؤه قياسات لانبعاثات التوهج الجوي في الجانب الليلي من غلاف الزهرة الجوي، باستخدام مطياف التصوير الحراري المرئي والأشعة تحت الحمراء (VIRTIS) على متن "فينوس إكسبريس". وعزوا نطاقات الانبعاث في نطاقات أطوال موجية تتراوح بين 1.40 و1.49  ميكرومتر، وبين 2.6 و3.14 ميكرومتر، إلى انتقالات اهتزازية لجزيء الهيدروكسيل (OH). [ 14 ] وكان هذا أول دليل على وجود جزيء الهيدروكسيل في الغلاف الجوي لأي كوكب آخر غير الأرض. [ 14 ]

غلاف المريخ الجوي

في عام 2013، تم رصد أطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة لجزيء الهيدروكسيل (OH) في التوهج الليلي للغلاف الجوي القطبي الشتوي للمريخ باستخدام مطياف التصوير الاستطلاعي المدمج للمريخ (CRISM). [ 15 ]

الكواكب الخارجية

في عام 2021، تم العثور على أدلة على وجود جزيء الهيدروكسيل (OH) في الغلاف الجوي للجانب النهاري من الكوكب الخارجي WASP-33b، وذلك من خلال طيف انبعاثه عند أطوال موجية تتراوح بين 1 و2 ميكرومتر. [ 16 ] ثم تم العثور لاحقًا على أدلة على وجود جزيء الهيدروكسيل في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-76b . [ 17 ] يُعد كل من WASP-33b و WASP-76b من كواكب المشتري فائقة الحرارة، ومن المرجح أن أي ماء موجود في غلافهما الجوي يكون على شكل أيونات متفككة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الكحولات" . الكتاب الذهبي . الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. 24 فبراير 2014. doi : 10.1351/goldbook.A00204 . تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2015 .
  2. ↑ "أكاديمية خان" .
  3. ↑ "6.3: تفاعلات الروابط الهيدروجينية والذوبانية" . 11 نوفمبر 2021.
  4. ↑ تقرير بحثي 2012-2013 (ملف PDF) . كلية الكيمياء والصيدلة 2012-2013 (تقرير فني). المجلد 12. ميونخ: جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ . يوليو 2014. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 7 ديسمبر 2022. 
  5. ↑ "كتاب الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية الذهبي - بقايا الأحماض الأمينية (A00279)" . الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-05-2026 .
  6. ↑ كانو، تارو؛ ناكامورا، كيسوكي؛ إيكاي، هيرويو؛ كيكوتشي، كاتسوشي؛ ساساكي، كييتشي؛ نيوانو، يوشيمي (يوليو 2012). "مراجعة أدبية لدور جذور الهيدروكسيل في الطفرات والسرطنة الناجمة عن المواد الكيميائية لتقييم مخاطر نظام التطهير الذي يستخدم التحلل الضوئي لبيروكسيد الهيدروجين" . مجلة الكيمياء الحيوية السريرية والتغذية . 51 (1): 9-14 . doi : 10.3164/jcbn.11-105 . ISSN 0912-0009 . PMC 3391867. PMID 22798706 .   
  7. ↑ سيلفرمان ، إس. إم. (أكتوبر 1970). "ظاهرة التوهج الجوي الليلي" . مراجعات علوم الفضاء . 11 (2): 341-379 . رمز Bibcode : 1970SSRv...11..341S . doi : 10.1007/BF00241526 . S2CID 120677542. مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2023. 
  8. ↑ مينيل، أ. ب. (1950). "أطياف انبعاث الهيدروكسيل في طيف سماء الليل. الجزء الأول" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 111 : 555-564 . رمز Bibcode : 1950ApJ...111..555M . doi : 10.1086/145296 . مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2022.
  9. ↑ كير، ر. أ. (24 سبتمبر 2009). "اكتشاف أثر للماء على سطح القمر" . مجلة ساينس. مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2023. تاريخ الاسترجاع: 1 يونيو 2016 .
  10. ↑ دينو ج (13 نوفمبر 2009). "بيانات اصطدام مركبة LCROSS تشير إلى وجود ماء على سطح القمر" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2009. تم الاطلاع عليه في 14 نوفمبر 2009 .
  11. ↑ هونيبال سي آي، لوسي بي جي، لي إس، شينوي إس، أورلاندو تي إم، هيبيتس سي إيه، هيرلي دي إم، فاريل دبليو إم (2020). "اكتشاف الماء الجزيئي على سطح القمر المُضاء بنور الشمس بواسطة مرصد SOFIA" . مجلة Nature Astronomy . 5 (2): 121–127 . Bibcode : 2021NatAs...5..121H . doi : 10.1038/s41550-020-01222-x . S2CID 228954129 . 
  12. ↑ تشو ف، هوكس أ (26 أكتوبر 2020). "مرصد صوفيا التابع لناسا يكتشف الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس" . ناسا . تم الاسترجاع في 26 أكتوبر 2020 .
  13. ↑ لين هـ، لي س، شو ر، ليو ي، وو إكس، يانغ و، وي ي، لين ي، هي ز، هوي هـ، هي ك، هو س، تشانغ س، لي س، ليف غ، يوان ل، زو ي، وانغ س (2022). "الكشف الموضعي عن الماء على سطح القمر بواسطة المركبة الفضائية Chang'E-5" . مجلة ساينس أدفانسز . 8 (1) eabl9174. Bibcode : 2022SciA....8.9174L . doi : 10.1126/sciadv.abl9174 . PMC 8741181. PMID 34995111 .  
  14. 1 2 بيتشيوني، جي.؛ دروسارت، ب.؛ زاسوفا، ل.؛ ميغليوريني، أ.؛ جيرار، جيه.-سي.؛ ميلز، إف. بي.؛ شاكون، أ.؛ غارسيا مونيوز، أ.؛ إغناتييف، ن.؛ غراسي، د.؛ كوتيني، ف.؛ تايلور، إف. دبليو.؛ إيرارد، س. (2008-04-01). "أول رصد للهيدروكسيل في غلاف كوكب الزهرة الجوي" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 483 (3). EDP Sciences: L29– L33. Bibcode : 2008A & A...483L..29P . doi : 10.1051/0004-6361:200809761 . hdl : 1885/35639 . ISSN 0004-6361 . 
  15. ↑ كلانسي آر تي، ساندور بي جيه، غارسيا-مونيوز إيه، ليفيف إف، سميث إم دي، وولف إم جيه، مونتميسين إف، مورتشي إس إل، ناير إتش (2013). "الكشف الأول عن الهيدروكسيل في الغلاف الجوي للمريخ: قياس الأشعة تحت الحمراء القريبة بواسطة CRISM مقابل محاكاة LMD GCM لانبعاث نطاق مينيل OH في الغلاف الجوي القطبي الشتوي للمريخ". إيكاروس . 226 (1): 272-281 . Bibcode : 2013Icar..226..272T . doi : 10.1016/j.icarus.2013.05.035 .
  16. ^ ستيفانوس ك. نوجروهو. هاجيمي كاواهارا؛ نيل ب. جيبسون؛ إرنست جيه دبليو دي مويج؛ تيرويوكي هيرانو؛ تاكايوكي كوتاني؛ يوي كاواشيما؛ كينتو ماسودا؛ ماتيو بروجي؛ جين إل بيركبي؛ كريس أ. واتسون؛ موتوهيدي تامورا؛ كونستانزي زوينتز؛ هيروكي هاراكاوا؛ تومويوكي كودو؛ ماسايوكي كوزوهارا؛ كلاوس هوداب؛ ماساتو إيشيزوكا؛ شين جاكوبسون؛ ميهوكو كونيشي؛ تاكاشي كوروكاوا؛ جون نيشيكاوا؛ ماساشي أوميا؛ تاكوما سيريزاوا؛ أكيتوشي أويدا؛ سيباستيان فيفار (2021). "الرصد الأول لانبعاث جذور الهيدروكسيل من غلاف جوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية: توصيف عالي التشتت لكوكب WASP-33b باستخدام مرصد سوبارو/IRD" (ملف PDF) . رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . 910 (1): L9. doi : 10.3847/2041-8213/abec71 . S2CID 232110452 . 
  17. ↑ ر. لاندمان؛ أ. سانشيز لوبيز؛ ب. موليير؛ أ. ي. كيسيلي؛ أ. ج. لوكا؛ إ. أ. ج. سنيلين (2021). "الكشف عن جزيء الهيدروكسيل (OH) في كوكب المشتري فائق الحرارة WASP-76b" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 656 (1): A119. arXiv : 2110.11946 . Bibcode : 2021A & A...656A.119L . doi : 10.1051/0004-6361/202141696 . S2CID 239616465 . 

إضافي

  • ريس جيه، أوري إل، كاين إم، واسرمان إس، مينورسكي بي، جاكسون آر (2011). "الفصلان 4 و5" . في: بيرج إس، جولدن بي، تريجليا إل (محررون). بيولوجيا كامبل . المجلد. الوحدة 1 ( الطبعة  التاسعة ). سان فرانسيسكو: بيرسون بنجامين كامينجز. ISBN  978-0-321-55823-7.