هيكل حمض اليوريك: تفسيرات مفصلة


حمض اليوريك مركب كيميائي معروف في جسم الثدييات ، والذي يظهر فيزيائيًا على شكل بلورات بيضاء.

بالنسبة الحلقية غير المتجانسة تشكيل مع تكوينين ، keto و enol ، نرى العديد من الخصائص المذكورة في هذه المقالة.

الهيكل العظمي لحمض اليوريك:

حلقتان دوريتان متصلتان لإنتاج بنية حمض اليوريك. من بين هؤلاء حلقة مكونة من ستة أعضاء والآخر عبارة عن حلقة من خمسة أعضاء بالصيغة الكيميائية C5H4N4O3.

بما أن الحلقة تحتوي على ذرات أخرى غير الكربون والهيدروجين وهي النيتروجين والأكسجين ، فإن مركب حمض البوليك يسمى المركب الحلقي غير المتجانس.

اسم IUPAC (الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) لحمض اليوريك هو 7,9،1-Dihydro-2,6,8H-purine-3،1،2,6,8 (2,6,8H) -trione والأسماء الكيميائية الأخرى لهذا الهيكل هي 2,6,8H-Purine-XNUMX ، XNUMX،XNUMX-تريون ، XNUMX،XNUMX،XNUMX-تريوكسيبورين ، XNUMX،XNUMX،XNUMX-تريوكسوبورين إلخ.

هيكل حمض البوليك
هيكل حمض البوليك

تكوين حمض اليوريك:

ينتج حمض اليوريك من خلال مسار معقد من نيوكليوتيدات البيورين للبروتينات الحيوانية بشكل رئيسي في الكبد والأمعاء حيث توجد أنواع مختلفة من الانزيمات يشاركون في العملية مثل ديميناز ، أوكسيديز الزانثين ، وتحفيز التفاعل.

يتم تصنيع حمض اليوريك أساسًا من مادتين ، أحادي فوسفات الأدينوسين وجوانين أحادي الفوسفات اللذان يتم تحويلهما إلى الأدينوزين و غوانوزين على التوالي عن طريق النيوكليوتيداز.

في التفاعل الإضافي ينتج الإينوزين والجوانوزين هيبوكسانتين وجوانين على التوالي ؛ من حيث يتم أكسدة Hypoxanthine (إزالة الإلكترون) بواسطة الإنزيم المسمى xanthine-oxidase إلى Xanthine و Guanine الكزانتين.

أخيرًا ، يتأكسد Xanthine يعني إزالة الإلكترونات أو إضافة الأكسجين ، بواسطة إنزيم Xanthine oxidase لتكوين منتج حمض اليوريك.

أيونات وملح حمض اليوريك:

حمض اليوريك هو حمض ضعيف يمكنه إطلاق أيون الهيدروجين (H +) وينتج أيون Urate الخاص به مع وجود شحنة سالبة عليه ، ومن ثم يشكل كلاهما زوجًا ضعيفًا من القاعدة الحمضية المترافقة. يمكن أن تنتقل الشحنة السالبة من خلال الحلقة ، مما يمنح الهيكل ثباتًا.

أيون الصوديوم في الدم (Na +) هو أحد الكاتيونات الرئيسية الموجودة التي يمكن أن تتفاعل مع أيون اليورات لأنه مركب سالب الشحنة وكلا الجسيمات المشحونة معاكسة تشكل الملح المسمى بولات أحادية الصوديوم.

هيكل حمض البوليك
أيون بنية حمض اليوريك (أيون اليورات)

Tautomerism لهيكل حمض اليوريك:

إذا تم تحويل أيزومرات بنيوية (هياكل لها نفس الصيغة الكيميائية ولكن أنماط ترابط مختلفة) بسرعة ، فإنها تسمى tautomers وتسمى العملية الكيميائية التواء.

في بنية حمض اليوريك ، توجد ثلاث ذرات كربونيل كربون (شكل كيتو) والتي يمكن أن تتحول إلى شكل إينول عن طريق أخذ أيون الهيدروجين من ذرة النيتروجين غير المتجانسة. ومن ثم تظل الصيغة الكيميائية كما هي ، ونرى تكوينين مختلفين.

هيكل حمض البوليك
تكوين لاكتام لهيكل حمض اليوريك

يسمى تكوين كيتو Lactam وتكوين enol يسمى تكوين Lactim لحمض اليوريك.

هيكل حمض البوليك
تكوين لاكتيم لهيكل حمض اليوريك

عطرية الحلقة في التركيب الحمضي:

إذا كان للمركبات الحلقية غير المتجانسة نظام حلقة مستوية مقترنة يعني أن الإلكترونات pi (π) يمكن أن تنتشر فوق الحلقة باستخدام (4n + 2) إلكترونات pi (π) ، تصبح المركبات الحلقية غير المتجانسة عطرية بطبيعتها.

يوجد في حمض اليوريك حلقتان دوريتان ، ونرى أيضًا شكلين محددين من حمض اليوريك ، أحدهما لاكتام والآخر لاكتيم. في بنية اللاكتيم ، نرى أن الإقتران الإلكتروني الممتد يعني أنه يمكن إلغاء تحديد موقعهما.

ذوبان حمض اليوريك:

إن قابلية ذوبان حمض اليوريك وأملاحه تعتمد على التركيز الذي يذوب في المحلول في الحالة المعيارية للماء المنخفض للغاية. يمكن أن تكون قابلة للذوبان في الماء الساخن بدلاً من الماء البارد.

يمكن أن تسبب قابلية الذوبان المنخفضة هذه تبلورًا سهلًا لأملاح حمض اليوريك. في الإيثانول ، تكون قابلية ذوبان حمض اليوريك وأملاحه ضئيلة تقريبًا.

الطبيعة الحمضية لحمض اليوريك:

تعتمد الطبيعة الحمضية لحمض اليوريك على القدرة على إطلاق أيون الهيدروجين (H +) في الوسط حيث أن معامل قياس الحموضة هو pH وهو اللوغاريتم السالب لتركيز أيون الهيدروجين (H +).

إذا أطلق أي مركب تركيزًا كبيرًا من أيون (H +) ، فإن قيمة الأس الهيدروجيني ستكون صغيرة ، تسمى حمض قوي ، حيث كما لو حدث العكس ، يصبح المركب حامضًا ضعيفًا. يحتوي شكل Lactim من حمض اليوريك على ثلاث مجموعات (-OH) ، حلقة واحدة من كل خمسة أعضاء ، والبعض الآخر في حلقة مكونة من ستة أعضاء.

عندما يشكل أيون Urate مجموعات (-OH) من الحلقة المكونة من ستة أعضاء لا تطلق أي أيون (H +) ، فقط المجموعة (-OH) من أيون الحلقة الخماسية الأعضاء (H +) بسبب عامل التثبيت.

ومن ثم ، في حالة التركيز المنخفض لأيون الهيدروجين ، يصبح حمض اليوريك حمضًا ضعيفًا مع pKa حوالي 5.6. ومع ذلك ، اعتمادًا على متوسط ​​حمض البوليك يمكن أن يطلق أكثر من بروتون (H +) ويتحول إلى حمض متعدد البروتينات.

تأثير حمض اليوريك المفرط في الدم:

حمض اليوريك هو جزيء قليل الذوبان ، وبالتالي إذا زاد تركيزه في الدم ، بسبب انخفاض قابلية الذوبان ، فإنه يبدأ في تكوين بلورات حادة حيث يتسبب الترسيب حول المفاصل في حدوث الألم.

ومن ثم أخذ البيورين يجب تجنب الأطعمة الغنية بكميات كبيرة يوميًا. يؤدي انخفاض مستوى حمض اليوريك في الدم أيضًا إلى مشاكل مختلفة.

في الختام

بالنسبة للأشكال التوتوميرية لحمض البوليك فإنه يظهر خصائص مختلفة.

ترياشا موندال

مرحبًا ... أنا Triyasha Mondal ، أتابع ماجستير في الكيمياء. أنا متعلم متحمس. تخصصي في الكيمياء الفيزيائية. دعنا نتواصل عبر LinkedIn:

آخر المقالات