هيكل حمض الجليكوليك: شرح مفصل


تعتبر بنية حمض الجليكوليك واحدة من أصغر الجزيئات في عائلة حمض ألفا هيدروكسي (AHA). يتم توضيح هيكلها وخصائص أخرى في هذه المقالة

هيكل حمض الجليكوليك هو حمض أحادي الكربوكسيل حيث يتم استبدال مجموعة الميثيل بمجموعة الهيدروكسيل (-OH). تحتوي بنية حمض الجليكوليك أيضًا على ازدواجية مجموعة وظيفية لمجموعة الكربوكسيل (-COOH) وهيكل مجموعة الهيدروكسيل (-OH) المسؤولة عن خصائصها وتطبيقاتها الفيزيائية والكيميائية المختلفة.

تمثيل هيكل حمض الجليكوليك

يمكن تمثيل حمض الجليكوليك بطرق ثنائية وثلاثية الأبعاد. يتم تمثيل الهيكل ثنائي الأبعاد بنموذج الخطوط والأوتاد. يوضح أن بنية حمض الجليكوليك تشتمل على 2 روابط في المجموع حيث توجد 3 روابط غير هيدروجينية ، ورابطة مزدوجة واحدة ، ومجموعة حمض كربوكسيل أليفاتي ، ومجموعتين هيدروكسيل ، ورابطة واحدة قابلة للدوران.

الصيغة الكيميائية لحمض الجليكوليك هي HOCH2COOH و IUPAC الاسم هو 2-hydroxyacetic acid أو 2-hydroxyethanoic acid. يمكن أيضًا تحديده بأسماء أخرى مثل حمض الأسيتيك ألفا هيدروكسي ، حمض الجليكول ، 2-هيدروكسي-حمض جليكول ، إلخ.

الجليكوليك هيكل حامض ثلاثي الأبعاد يمكن تصورها بمساعدة نموذج الكرة والعصا أو تقنية التصوير البلوري بالأشعة السينية. يشرح علم البلورات ووصف الهيكل ثلاثي الأبعاد موقع وتوجيه الذرات المختلفة في الجزيء. يمثل هيكل حمض الجليكوليك ثلاثي الأبعاد الكرات مثل الذرات المختلفة في جزيء حمض الجليكوليك وطول القضبان كالروابط. في بنية حمض الجليكوليك ، يكون طول الروابط أطول وأكبر من نصف قطر الذرة الذي يمثل الكرات.

هيكل حمض الجليكوليك

وأوضح الخصائص من خلال هيكل حمض الجليكوليك

يمكن أن تفسر بنية حمض الجليكوليك العديد من الخصائص المتعلقة بمظهره الفيزيائي أو سلوكه الكيميائي.

بالتفصيل المزيد عن خصائص بنية حمض الجليكوليك ، فهو مادة صلبة بلورية عديمة اللون وعديمة الرائحة. انها الكتلة المولية 76.05 جم / مول وكثافته 1.49 جم / سم 3. تبلغ درجة انصهارها 75 درجة مئوية وتتحلل تمامًا عند نقطة الغليان. حمض الجليكوليك قابل للذوبان في الماء مع نطاق ذوبان 70٪. كما أنه قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الكحول والأسيتون وحمض الخليك وخلات الإيثيل.

خاصية أخرى مهمة أظهرها هيكل حمض الجليكوليك هي حموضة. حمض الجليكوليك ذو حموضة أقوى قليلاً مقارنة بحمض الإيثانويك. السبب وراء هذه الحموضة المتزايدة هو وجود مجموعة هيدروكسيل قوية تسحب الإلكترون بدلاً من هيدروجين مجموعة الميثيل كما هو موضح في حمض الإيثانويك. تجذب مجموعة الهيدروكسيل الطرفية القوية التي تسحب الإلكترون الإلكترون مما يزيد من كثافة الإلكترون السحابية حول الجزيء ويزيد من –I (تأثير حثي) يؤدي إلى زيادة حموضة الجزيء بأكمله.

نظرًا لوجود مجموعة الكربوكسيل ، يمكن أن تشكل بنية حمض الجليكوليك مجمعات تنسيق مع أيونات معدنية انتقالية مختلفة خاصة Pb2+ والنحاس2+. يمكن لمجموعة الكربوكسيل التنسيق بسهولة مع أيونات المعادن. تُظهر مجموعة الهيدروكسيل أيضًا تورطًا في التكوين المعقد بسبب فقدان أيونات الهيدروجين أو البروتونات.

حدوث حمض الجليكوليك

يوجد حمض الجليكوليك عادة في الطبيعة. توجد عادة في الخضار والفواكه. لكن مصدره الأكثر شيوعًا هو قصب السكر. الأناناس والعنب غير الناضج والشمام مصادر أخرى يمكن عزلها بسهولة.

كيميائيا ، يتم تحضيره أثناء التنفس الضوئي. لكن تكوينه صعب للغاية لأن التنفس الضوئي هو رد فعل جانبي ضائع لعملية التمثيل الضوئي. ليس من المستحيل تحضير حمض الجليكوليك بشكل طبيعي بالرغم من النحافة. يمكن استخراجه باستخدام العديد من المسارات الأنزيمية الأخرى التي تتطلب استخدامًا أقل للطاقة.

تطبيقات حمض الجليكوليك

يحتوي حمض الجليكوليك على العديد من الاستخدامات والتطبيقات. في ال صناعة الغزل والنسيج، يتم استخدامه لصبغ الأقمشة ودباغة الجلود. في ال صناعة إنتاج الأغذية وتجهيزها وتعبئتها يتم استخدامه لجميع الأغراض. يتم استخدامه كعامل حافظة وتعزيز النكهة. تستخدم مركباتها ومشتقاتها المختلفة في المذيبات والبلاستيك والمستحلبات ومضافات الدهانات والأحبار وكعوامل تنظيف الأرضيات.

في كثير الاستعدادات المعملية والبحث الأكاديمي، يتم استخدامه كوسيط للمنهجيات التركيبية العضوية مثل تفاعل البلمرة طويل السلسلة ، والأسترة ، وتفاعل الأكسدة والاختزال.

حمض الجليكوليك هو مغير كبير في قواعد اللعبة صناعة الجمال والعناية بالبشرة ومستحضرات التجميل. يقسم العديد من خبراء التجميل وخبراء التجميل باستخدام حمض الجليكوليك في روتين العناية بالبشرة. ذكر العديد من الباحثين أنه لكونه أصغر جزيء في عائلة حمض ألفا هيدروكسي (AHA) فإنه يسهل اختراقه وامتصاصه في الجلد.

العديد من قشور حمض الجليكوليك والأمصال والصابون والمقشرات قد اكتظت السوق. يقال عادة أنه يمكن علاج وعلاج العديد من الأمراض الجلدية مثل تفتيح ندبات حب الشباب ، وفرط التصبغ ، وتنظيف المسام ، والجفاف الشديد ، وما إلى ذلك ، ولكن يجب التعامل معها بحذر لأنها مسببة للتآكل. يمكن أن يصبح مهيجًا محتملًا للجلد إذا تم استخدامه بإفراط أو في أنقى صوره.

شرح تحضير المختبر لحمض الجليكوليك

على الرغم من توفر العديد من الطرق لتحضير حمض الجليكوليك في ظروف معملية ، إلا أن الطريقة الأكثر شيوعًا هي عندما يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) مع حمض الكلورو أسيتيك (ClCH)2COOH) متبوعًا بإعادة التحميض. هذا يعطي حمض الجليكوليك كمنتج رئيسي وكلوريد الصوديوم (NaCl) كمنتج ثانوي. بعض الطرق الأخرى غير الشائعة لتخليق حمض الجليكوليك هي هدرجة حمض الأكساليك والتحلل المائي للسيانوهيدرينات المصنوعة من الفورمالديهايد.

من اكتشف حمض الجليكوليك؟ اشرح تاريخها.

تم تحضير حمض الجليكوليك لأول مرة من قبل الكيميائي الألماني أدولف ستريكر والكيميائي الروسي نيكولاي نيكولايفيتش سوكولوف عام 1851. ولأول مرة تم معالجة حمض الهيبوريك بحمض النيتريك (HNO)3) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2) للحصول عليها. صاغ الكيميائي الفرنسي أوغست لوران اسمه لأول مرة في عام 1848. وذلك لأنه كان يعتقد أن الجلايسين قد يكون مشتقًا من الأحماض الأمينية للحمض الافتراضي المكتشف في ذلك الوقت.

منسي شارما

مرحبًا ، أنا منسي شارما ، كاتب أكاديمي علمي شغوف. هدفي هو سد الفجوة بين البحث الأكاديمي وتطوير الأعمال. دعنا نتواصل عبر LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/mansi-sharma22

آخر المقالات