مجموعة الهيدروكسي
في الكيمياء ، مجموعة الهيدروكسيل أو الهيدروكسيل هي مجموعة وظيفية لها الصيغة 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 المشحون سلبًا HO − ، والذي يسمى هيدروكسيد ، والجذر المحايد HO· ، المعروف باسم الجذر الهيدروكسيلي ، من مجموعة هيدروكسي غير مرتبطة.
وفقًا لتعريفات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ، يشير مصطلح الهيدروكسيل إلى الجذر الهيدروكسيلي ( ·OH ) فقط، بينما تسمى المجموعة الوظيفية −OH بمجموعة هيدروكسي . [1]
ملكيات
يمكن إزالة بروتونات الماء والكحوليات والأحماض الكربوكسيلية والعديد من المركبات الأخرى التي تحتوي على هيدروكسيل بسهولة بسبب الاختلاف الكبير بين السالبية الكهربية للأكسجين (3.5) وتلك الخاصة بالهيدروجين (2.1). تنخرط المركبات التي تحتوي على هيدروكسيل في رابطة هيدروجينية بين الجزيئات مما يزيد من الجذب الكهروستاتيكي بين الجزيئات وبالتالي إلى نقاط غليان وذوبان أعلى من تلك الموجودة في المركبات التي تفتقر إلى هذه المجموعة الوظيفية . المركبات العضوية، والتي غالبًا ما تكون ضعيفة الذوبان في الماء، تصبح قابلة للذوبان في الماء عندما تحتوي على مجموعتين هيدروكسيل أو أكثر، كما هو موضح في السكريات والأحماض الأمينية . [ بحاجة لمصدر ]
الحدوث
المجموعة الهيدروكسيلية منتشرة في الكيمياء والكيمياء الحيوية. تحتوي العديد من المركبات غير العضوية على مجموعات هيدروكسيلية، بما في ذلك حمض الكبريتيك ، وهو المركب الكيميائي الذي يتم إنتاجه على نطاق صناعي واسع. [2]
تشارك المجموعات الهيدروكسيلية في تفاعلات إزالة الماء التي تربط الجزيئات البيولوجية البسيطة في سلاسل طويلة. يؤدي انضمام حمض دهني إلى الجلسرين لتكوين ثلاثي أسيل الجلسرين إلى إزالة −OH من الطرف الكربوكسيلي للحمض الدهني. يؤدي انضمام سكرين ألدهيدين لتكوين ثنائي السكاريد إلى إزالة −OH من المجموعة الكربوكسيلية في الطرف الألدهيد لسكر واحد . يؤدي إنشاء رابطة ببتيدية لربط حمضين أمينيين لتكوين بروتين إلى إزالة −OH من المجموعة الكربوكسيلية لحمض أميني واحد. [ بحاجة لمصدر ]
الجذور الهيدروكسيلية
الجذور الهيدروكسيلية شديدة التفاعل وتخضع لتفاعلات كيميائية تجعلها قصيرة العمر. عندما تتعرض الأنظمة البيولوجية للجذور الهيدروكسيلية، فإنها يمكن أن تسبب تلفًا للخلايا، بما في ذلك الخلايا الموجودة في البشر، حيث يمكن أن تتفاعل مع الحمض النووي والدهون والبروتينات . [ 3]
ملاحظات كوكبية
توهج الهواء في الأرض
تضاء سماء الأرض الليلية بضوء منتشر يسمى التوهج الجوي ، والذي ينتج عن انتقالات إشعاعية للذرات والجزيئات. [4] ومن بين أكثر السمات كثافة التي لوحظت في سماء الأرض الليلية مجموعة من انتقالات الأشعة تحت الحمراء عند أطوال موجية تتراوح بين 700 نانومتر و900 نانومتر. في عام 1950، أظهر آدن ماينل أن هذه كانت انتقالات لجزيء الهيدروكسيل، OH. [5]
سطح القمر
في عام 2009، اكتشف القمر الصناعي الهندي تشاندرايان-1 ومركبة كاسيني الفضائية ومسبار ديب إمباكت التابعان للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) أدلة على وجود الماء من خلال أدلة على وجود شظايا هيدروكسيل على القمر . وكما ذكر ريتشارد كير، " اكتشف مطياف [مقياس معادن القمر، المعروف أيضًا باسم "M3"] امتصاصًا للأشعة تحت الحمراء بطول موجي 3.0 ميكرومتر لا يمكن أن ينتجه إلا الماء أو الهيدروكسيل - الهيدروجين والأكسجين المرتبطان معًا". [6] كما ذكرت وكالة ناسا في عام 2009 أن مسبار LCROSS كشف عن طيف انبعاث فوق بنفسجي يتوافق مع وجود الهيدروكسيل. [7]
في 26 أكتوبر 2020، أعلنت وكالة ناسا عن أدلة قاطعة على وجود الماء على سطح القمر المضاء بأشعة الشمس، بالقرب من فوهة كلافيوس (الفوهة) ، والتي حصل عليها مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا) . [8] اكتشفت كاميرا الأشعة تحت الحمراء للأجسام الخافتة SOFIA لتلسكوب صوفيا (FORCAST) نطاقات انبعاث عند طول موجي 6.1 ميكرومتر موجودة في الماء ولكنها غير موجودة في الهيدروكسيل. تم استنتاج أن وفرة الماء على سطح القمر تعادل محتويات زجاجة ماء سعة 12 أونصة لكل متر مكعب من تربة القمر. [9]
حمل مسبار تشانغ إي 5 ، الذي هبط على القمر في الأول من ديسمبر 2020، مطيافًا معدنيًا يمكنه قياس أطياف الانعكاس بالأشعة تحت الحمراء للصخور القمرية والتربة القمرية. أشار طيف الانعكاس لعينة صخرية بطول موجي 2.85 ميكرومتر إلى تركيزات موضعية من الماء/الهيدروكسيل تصل إلى 180 جزءًا في المليون. [10]
جو كوكب الزهرة
جمعت مركبة فينوس إكسبريس بيانات علمية عن كوكب الزهرة من أبريل 2006 حتى ديسمبر 2014. في عام 2008، أبلغ بيكيوني وآخرون عن قياسات لانبعاثات التوهج الجوي الليلي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة التي أجريت باستخدام مطياف التصوير الحراري المرئي والأشعة تحت الحمراء (VIRTIS) على مركبة فينوس إكسبريس. وقد نسبوا نطاقات الانبعاث في نطاقات الطول الموجي من 1.40 إلى 1.49 ميكرومتر و2.6 إلى 3.14 ميكرومتر إلى انتقالات اهتزازية لـ OH. [11] كان هذا أول دليل على وجود OH في الغلاف الجوي لأي كوكب آخر غير كوكب الأرض. [11]
الغلاف الجوي للمريخ
في عام 2013، تم رصد أطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من OH في توهج الليل في الغلاف الجوي القطبي الشتوي للمريخ باستخدام مطياف الاستطلاع التصويري المدمج للمريخ (CRISM). [12]
الكواكب الخارجية
في عام 2021، تم العثور على دليل على وجود OH في الغلاف الجوي النهاري للكوكب الخارجي WASP-33b في طيف انبعاثه عند أطوال موجية تتراوح بين 1 و2 ميكرومتر. [13] تم العثور لاحقًا على دليل على وجود OH في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-76b . [14] كل من WASP-33b و WASP-76b عبارة عن كوكبي مشتري شديدي الحرارة ومن المرجح أن يكون أي ماء في غلافهما الجوي موجودًا على شكل أيونات متفككة.
انظر أيضا
مراجع
- ^ "الكحول". الكتاب الذهبي . الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. 24 فبراير 2014. doi : 10.1351/goldbook.A00204 . تم الاسترجاع في 23 مارس 2015 .
- ^ "تقرير البحث 2012 - 2013" (PDF) . جامعة لودفيغ ماكسيميليان كلية الكيمياء والصيدلة في ميونيخ . 12 . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 7 ديسمبر 2022.
- ^ كانو، تارو؛ ناكامورا، كيسوكي؛ إيكاي، هيرويو؛ كيكوتشي، كاتسوشي؛ ساساكي، كييتشي؛ نيوانو، يوشيمي (يوليو 2012). "مراجعة الأدبيات لدور الجذور الهيدروكسيلية في الطفرات المستحثة كيميائيًا والسرطان لتقييم مخاطر نظام التطهير باستخدام التحليل 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 .
- ^ Silverman SM (أكتوبر 1970). "ظاهرة التوهج الجوي الليلي". مراجعات علوم الفضاء . 11 (2): 341–79. Bibcode : 1970SSRv...11..341S . doi :10.1007/BF00241526. S2CID 120677542. مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2023.
- ^ Meinel AB (1950). "OH Emission Bands in the Spectrum of the Night Sky. I". Astrophysical Journal . 111 : 555–564. Bibcode : 1950ApJ...111..555M . doi : 10.1086/145296 . مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2022.
- ^ Kerr RA (24 سبتمبر 2009). "رائحة ماء وجدت على القمر". مجلة العلوم. مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2023. تم الاسترجاع في 2016-06-01 .
- ^ دينو جيه (13 نوفمبر 2009). "بيانات تأثير LCROSS تشير إلى وجود الماء على القمر". ناسا . مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2009. تم الاسترجاع في 14 نوفمبر 2009 .
- ^ Honniball CI, Lucey PG, Li S, Shenoy S, Orlando TM, Hibbitts CA, Hurley DM, Farrell WM (2020). "اكتشاف مياه جزيئية على القمر المضاء بنور الشمس بواسطة SOFIA". علم الفلك الطبيعي . 5 (2): 121–127. رمز Bibcode :2021NatAs...5..121H. doi :10.1038/s41550-020-01222-x. S2CID 228954129.
- ^ تشو ف، هوكس أ (26 أكتوبر 2020). "مسبار صوفيا التابع لناسا يكتشف الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس". ناسا . تم الاسترجاع في 2020-10-26 .
- ^ Lin H، Li S، Xu R، Liu Y، Wu X، Yang W، Wei Y، Lin Y، He Z، Hui H، He K، Hu S، Zhang C، Li C، Lv G، Yuan L، Zou Y، Wang C (2022). "الكشف عن الماء في الموقع على القمر بواسطة مركبة الهبوط Chang'E-5". Science Advances . 8 (1): eabl9174. Bibcode :2022SciA....8.9174L. doi :10.1126/sciadv.abl9174. PMC 8741181. PMID 34995111 .
- ^ ab Piccioni, G.; Drossart, P.; Zasova, L.; Migliorini, A.; Gérard, J.-C.; Mills, FP; Shakun, A.; García Muñoz, A.; Ignatiev, N.; Grassi, D.; Cottini, V.; Taylor, FW; Erard, S. (2008-04-01). "أول اكتشاف للهيدروكسيل في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 483 (3). علوم EDP: L29–L33. doi : 10.1051/0004-6361:200809761 . hdl : 1885/35639 . ISSN 0004-6361.
- ^ Clancy RT, Sandor BJ, García-Muñoz A, Lefèvre F, Smith MD, Wolff MJ, Montmessin F, Murchie SL, Nair H (2013). "الكشف الأول عن هيدروكسيل الغلاف الجوي للمريخ: قياس الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام CRISM مقابل محاكاة نموذج المناخ العام LMD لانبعاث نطاق OH Meinel في الغلاف الجوي القطبي الشتوي للمريخ". Icarus . 226 (1): 272–281. Bibcode :2013Icar..226..272T. doi :10.1016/j.icarus.2013.05.035.
- ^ 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). "أول اكتشاف لانبعاث الجذور الهيدروكسيلية من الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية: توصيف التشتت العالي لـ {WASP}-33b باستخدام Subaru/{IRD}" (PDF) . Astrophysical Journal Letters . 910 (1): L9. doi : 10.3847/2041- 8213/abec71 . S2CID 232110452.
- ^ R. Landman؛ A. Sánchez-López؛ P. Mollière؛ AY Kesseli؛ AJ Louca؛ IAG Snellen (2021). "اكتشاف أيون الهيدروكسيل في كوكب المشتري شديد 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
- Reece J, Urry L, Cain M, Wasserman S, Minorsky P, Jackson R (2011). "الفصلان 4 و5". في Berge S, Golden B, Triglia L (المحررون). Campbell Biology . المجلد. الوحدة 1 (الطبعة التاسعة). سان فرانسيسكو: بيرسون بنجامين كومينجز. ISBN 978-0-321-55823-7.
روابط خارجية
