Skupina hydroxy - Hydroxy group

Reprezentace hydroxyskupiny organické sloučeniny , kde R představuje uhlovodík nebo jinou organickou část, červená a šedá koule představují atomy kyslíku a vodíku a tyčovité spoje mezi těmito kovalentními chemickými vazbami .

Hydroxy nebo hydroxylová skupina je funkční skupina, s chemickým vzorcem -OH a skládá se z jednoho kyslíkového atomu kovalentně vázána na jeden vodíkový atom. V organické chemii , alkoholy a karboxylové kyseliny obsahují jednu nebo více hydroxylových skupin. Jak záporně nabitý anion HO - nazývaný hydroxid , tak neutrální radikál HO •, známý jako hydroxylový radikál , sestávají z nevázané hydroxylové skupiny.

Podle definic IUPAC se termín hydroxyl týká pouze hydroxylového radikálu (· OH), zatímco funkční skupina -OH se nazývá hydroxylová skupina.

Vlastnosti

Kyselina sírová obsahuje dvě hydroxylové skupiny.

Voda, alkoholy, karboxylové kyseliny a mnoho dalších sloučenin obsahujících hydroxylové skupiny mohou být snadno deprotonovány kvůli velkému rozdílu mezi elektronegativitou kyslíku (3.5) a vodíku (2.1). Sloučeniny obsahující hydroxylové skupiny se účastní intermolekulárních vodíkových vazeb, což zvyšuje elektrostatickou přitažlivost mezi molekulami, a tím i vyšší teploty varu a teploty tání, než jaké se nacházejí u sloučenin, které postrádají tuto funkční skupinu . Organické sloučeniny, které jsou často špatně rozpustné ve vodě, se stanou ve vodě rozpustnými, pokud obsahují dvě nebo více hydroxylových skupin, jak dokládají cukry a aminokyseliny .

Výskyt

Hydroxyskupina je v chemii a biochemii všudypřítomná. Mnoho anorganických sloučenin obsahuje hydroxylové skupiny, včetně kyseliny sírové , chemické sloučeniny vyráběné v průmyslovém měřítku v největším měřítku.

Hydroxyskupiny se účastní dehydratačních reakcí, které spojují jednoduché biologické molekuly do dlouhých řetězců. Spojení mastné kyseliny s glycerolem za vzniku triacylglycerolu odstraní -OH z karboxylového konce mastné kyseliny. Spojení dvou aldehydových cukrů za vzniku disacharidu odstraní -OH z karboxylové skupiny na aldehydovém konci jednoho cukru . Vytvoření peptidové vazby k propojení dvou aminokyselin za vzniku proteinu odstraní -OH z karboxylové skupiny jedné aminokyseliny.

Hydroxylový radikál

Hydroxylové radikály jsou vysoce reaktivní a podléhají chemickým reakcím, díky nimž jsou krátkodobé. Když jsou biologické systémy vystaveny hydroxylovým radikálům, mohou způsobit poškození buněk, včetně těch u lidí, kde mohou reagovat s DNA , lipidy a proteiny .

Planetární pozorování

Vzduchová záře Země

Noční obloha Země je osvětlena rozptýleným světlem zvaným airglow , které je produkováno radiačními přechody atomů a molekul. Mezi nejintenzivnější takové rysy pozorované na noční obloze Země patří skupina infračervených přechodů na vlnových délkách mezi 700 nanometry a 900 nanometry. V roce 1950 Aden Meinel ukázal, že se jednalo o přechody hydroxylové molekuly, OH.

Povrch Měsíce

V roce 2009 každý indický satelit Chandrayaan-1 a kosmická loď Cassini a sonda Deep Impact Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) detekovaly důkazy o vodě důkazem hydroxylových fragmentů na Měsíci . Jak uvádí Richard Kerr, „ Spektrometr [Moon Mineralogy Mapper, alias„ M3 “] detekoval infračervenou absorpci na vlnové délce 3,0 mikrometrů, kterou mohla vytvořit pouze voda nebo hydroxylová skupina - vodík a kyslík vázané k sobě.“ NASA také v roce 2009 uvedla, že sonda LCROSS odhalila ultrafialové emisní spektrum konzistentní s přítomností hydroxylu.

26. října 2020 NASA oznámila definitivní důkazy o vodě na sluncem zalitém povrchu Měsíce v blízkosti kráteru Clavius ​​(kráter) , který získala Stratosférická observatoř pro infračervenou astronomii (SOFIA) . Infračervená kamera SOFIA pro slabé objekty pro dalekohled SOFIA (FORCAST) detekovala emisní pásma na vlnové délce 6,1 mikrometru, která jsou přítomna ve vodě, ale ne v hydroxylu. Množství vody na povrchu Měsíce bylo vyvozeno jako ekvivalent obsahu 12-unce láhve vody na kubický metr měsíční půdy.

Atmosféra Venuše

Venus Express orbiter shromažďovány Venus údaje o vědu od dubna 2006 do prosince 2014. V roce 2008, Piccioni, et al. hlášená měření emise vzduchové záře na noci v atmosféře Venuše provedená pomocí viditelného a infračerveného termovizního spektrometru (VIRTIS) na Venus Express. Přiřadili emisní pásma v rozsahu vlnových délek 1,40 - 1,49 mikrometru a 2,6 - 3,14 mikrometru vibračním přechodům OH. Toto byl první důkaz OH v atmosféře jakékoli jiné planety než Země.

Atmosféra Marsu

V roce 2013 byla pozorována blízká infračervená spektra OH v noční záři v polární zimní atmosféře Marsu pomocí kompaktního průzkumného spektrometru pro Mars (CRISM).

Viz také

Reference

Dále

  • Reece J, Urry L, Cain M, Wasserman S, Minorsky P, Jackson R (2011). „Kapitola 4 a 5“ . V Berge S, Golden B, Triglia L (eds.). Campbell Biology . Jednotka 1 (9. vydání). San Francisco: Pearson Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-55823-7.

externí odkazy