Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық топ (–OH) гидрокси функционалдық тобы
Chemical group (–OH)
the hydroxy functional group
Химияда гидрокси немесе гидроксил тобы – химиялық формуласы |sOH және бір сутек атомына ковалентті байланысқан бір оттек атомынан тұратын функционалдық топ. Органикалық химияда спирттер мен карбон қышқылы бір немесе бірнеше гидрокси топтарын қамтиды. Гидроксид деп аталатын теріс зарядталған анион |HO⁻ және гидроксил радикалы деп аталатын бейтарап радикал |HO• екеуі де байланысы жоқ гидрокси тобынан тұрады. IUPAC анықтамасы бойынша, гидроксил термині тек гидроксил радикалына (|*OH) қатысты, ал функционалдық топ |sOH гидрокси тобы деп аталады.
In chemistry, a hydroxy or hydroxyl group is a functional group with the chemical formula |\sOH and composed of one oxygen atom covalently bonded to one hydrogen atom. In organic chemistry, alcohols and carboxylic acids contain one or more hydroxy groups. Both the negatively charged anion |HO , called hydroxide, and the neutral radical |HO*, known as the hydroxyl radical, consist of an unbonded hydroxy group. According to IUPAC definitions, the term hydroxyl refers to the hydroxyl radical (|*OH) only, while the functional group |\sOH is called a hydroxy group.
Қасиеттері
Су, спирттер, карбон қышқылдары және көптеген басқа гидроксил тобы бар қосылыстар, оттегінің (3.5) және сутегінің (2.1) электронегативтілігі арасындағы үлкен айырмашылыққа байланысты оңай депротондалуға жатады. Гидроксил тобы бар қосылыстар молекулалар арасында сутекті байланысқа түсіп, молекулалар арасындағы электростатикалық тартылысты күшейтеді, соның салдарынан осы функционалдық топтан лиши болған қосылыстарға қарағанда қайнау және балқу температурасы жоғары болады. Суда нашар еритін органикалық қосылыстар, екі немесе одан көп гидроксил тобын қамтығанда суда еритін болады, мысалы, қанттар мен аминқышқылы.
Water, alcohols, carboxylic acids, and many other hydroxy containing compounds can be readily deprotonated due to a large difference between the electronegativity of oxygen (3.5) and that of hydrogen (2.1). Hydroxy containing compounds engage in intermolecular hydrogen bonding increasing the electrostatic attraction between molecules and thus to higher boiling and melting points than found for compounds that lack this functional group. Organic compounds, which are often poorly soluble in water, become water soluble when they contain two or more hydroxy groups, as illustrated by sugars and amino acid.
Пайда болуы
Гидрокси тобы химия мен биохимияда кең таралған. Көптеген органикалық емес қосылыстар гидроксил тобын қамтиды, соның ішінде күкірт қышқылы – өнеркәсіптік түрде ең көп өндірілетін химиялық қосылыс. Гидрокси топтары қарапайым биологиялық молекулаларды ұзын тізбектерге байланыстыратын сусыздану реакцияларына қатысады. Май қышқылының глицеролмен бірігіп триацилглицерол құрауы май қышқылының карбоксилдік ұшынан -OH тобын алып тастайды. Екі альдегид қантының бірігіп дисахарид құрауы бір қанттың альдегидтік ұшындағы карбоксил тобынан -OH тобын алып тастайды. Пептидтік байланыс арқылы екі аминқышқылының бірігуі нәтижесінде белок пайда болады, бұл процесте бір аминқышқылының карбоксил тобынан -OH тобы алынып тасталады.
The hydroxy group is pervasive in chemistry and biochemistry. Many inorganic compounds contain hydroxyl groups, including sulfuric acid, the chemical compound produced on the largest scale industrially. Hydroxy groups participate in the dehydration reactions that link simple biological molecules into long chains. The joining of a fatty acid to glycerol to form a triacylglycerol removes the −OH from the carboxy end of the fatty acid. The joining of two aldehyde sugars to form a disaccharide removes the −OH from the carboxy group at the aldehyde end of one sugar. The creation of a peptide bond to link two amino acids to make a protein removes the −OH from the carboxy group of one amino acid.
Гидроксилдік радикал
Гидроксил радикалдары өте реактивті және олардың қысқа өмір сүруіне себеп болатын химиялық реакцияларға түседі. Биологиялық жүйелер гидроксил радикалдарының әсеріне ұшырағанда, жасушаларға, адам жасушаларына да зиян келтіруі мүмкін, олар ДНК, майлар және ақуыздармен әрекеттеседі.
Hydroxyl radicals are highly reactive and undergo chemical reactions that make them short lived. When biological systems are exposed to hydroxyl radicals, they can cause damage to cells, including those in humans, where they can react with DNA, lipids, and proteins.
Жердің ауа жарығы
Жердің түнгі аспаны атомдар мен молекулалардың радиациялық ауысуларынан пайда болатын, ауа шамы деп аталатын шағыңқы жарықпен жарықтандырылған. Жердің түнгі аспанында байқалатын ең қарқынды құбылыстардың бірі – 700 нанометр мен 900 нанометр арасындағы толқын ұзындығындағы инфрақызыл ауысулар тобы. 1950 жылы Аден Майнель бұл ауысулардың гидроксил молекуласы, OH, екенін анықтады.
The Earth's night sky is illuminated by diffuse light, called airglow, that is produced by radiative transitions of atoms and molecules. Among the most intense such features observed in the Earth's night sky is a group of infrared transitions at wavelengths between 700 nanometers and 900 nanometers. In 1950, Aden Meinel showed that these were transitions of the hydroxyl molecule, OH.
Айдың беткі қабаты
2009 жылы Үндістанның "Чандраян-1" спутнигі және Ұлттық аэронавтика және ғарыш агенттігінің (NASA) "Кассини" және "Deep Impact" ғарыш кемелері Айдың гидроксил бөлшектері арқылы судың бар екенін анықтады. Ричард Керрдің мәлімдемесінше, "спектрометр [Ай минералогиясының картасы, сондай-ақ "М3" деп белгілі] 3,0 микрометрлік толқын ұзындығында инфрақызыл сіңіруді анықтады, оны тек су немесе гидроксил – сутегі мен оттегінің бірігуі ғана тудыра алады". NASA 2009 жылы LCROSS зондының гидроксилдің болуымен сәйкес келетін ультракүлгін сәулелену спектрін анықтағанын хабарлады. 2020 жылдың 26 қазанында NASA Айдың күнге қарайтын бетінде, Клав (кратер) кратері маңында судың нақты дәлелдерін тапты, бұл деректер Инфрақызыл астрономияның стратосфералық обсерваториясы (SOFIA) арқылы алынған. SOFIA телескопының SOFIA Faint Object инфрақызыл камерасы (FORCAST) 6,1 микрометрлік толқын ұзындығында суда ғана кездесетін, бірақ гидроксилде жоқ эмиссия жолақтарын анықтады. Ай бетіндегі судың мөлшері айлық топырақтың бір куб метріне 12 унциялық су бөтелкесінің көлемімен тең деп есептелді. 2020 жылдың 1 желтоқсанында Айға қонған "Чанъэ-5" зондында Ай тастары мен реголиттің инфрақызыл шағылысу спектрлерін өлшейтін минералогиялық спектрометр болды. 2,85 микрометрлік толқын ұзындығындағы тас үлгісінің шағылысу спектрі су/гидроксилдің жергілікті концентрациясы миллионға 180 бөліктен аспайтынын көрсетті.
In 2009, India's Chandrayaan 1 satellite and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) Cassini spacecraft and Deep Impact probe each detected evidence of water by evidence of hydroxyl fragments on the Moon. As reported by Richard Kerr, "A spectrometer [the Moon Mineralogy Mapper, also known as "M3"] detected an infrared absorption at a wavelength of 3.0 micrometers that only water or hydroxyl—a hydrogen and an oxygen bound together—could have created." NASA also reported in 2009 that the LCROSS probe revealed an ultraviolet emission spectrum consistent with hydroxyl presence. On 26 October 2020, NASA reported definitive evidence of water on the sunlit surface of the Moon, in the vicinity of the crater Clavius (crater), obtained by the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA). The SOFIA Faint Object infrared Camera for the SOFIA Telescope (FORCAST) detected emission bands at a wavelength of 6.1 micrometers that are present in water but not in hydroxyl. The abundance of water on the Moon's surface was inferred to be equivalent to the contents of a 12 ounce bottle of water per cubic meter of lunar soil. The Chang'e 5 probe, which landed on the Moon on 1 December 2020, carried a mineralogical spectrometer that could measure infrared reflectance spectra of lunar rock and regolith. The reflectance spectrum of a rock sample at a wavelength of 2.85 micrometers indicated localized water/hydroxyl concentrations as high as 180 parts per million.
Венера атмосферасы
Venus Express орбиталық аппараты 2006 жылдың сәуірінен 2014 жылдың желтоқсанына дейін Венера планетасы туралы ғылыми деректер жинады. 2008 жылы Piccioni және авторлар тобы Venus Express орбиталық аппаратындағы Көрінетін және Инфрақызыл Термиялық Бейнелеу Спектрометрі (VIRTIS) арқылы Венера атмосферасындағы түнгі ауа жарқылыуының эмиссиясын өлшеу нәтижелерін жариялады. Олар 1,40–1,49 мкм және 2,6–3,14 мкм толқын ұзындығы диапазондарындағы эмиссия жолақтарын OH радикалдарының тербеліс ауысуларымен байланыстырды. Бұл Жерден басқа планета атмосферасында OH радикалдары табылғанының алғашқы дәлелі болды.
The Venus Express orbiter collected Venus science data from April 2006 until December 2014. In 2008, Piccioni, et al. reported measurements of night side airglow emission in the atmosphere of Venus made with the Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) on Venus Express. They attributed emission bands in wavelength ranges of 1.40 1.49 micrometers and 2.6 3.14 micrometers to vibrational transitions of OH. This was the first evidence for OH in the atmosphere of any planet other than Earth's.
Экзопланеталар
2021 жылы WASP 33b экзопланетасының күндізгі атмосферасында 1 мен 2 микрометр арасындағы толқын ұзындықтарындағы эмиссиялық спектрінде OH болуына дәлелдер табылды. Кейіннен WASP 76b экзопланетасының атмосферасында да OH табылды. WASP 33b және WASP 76b екеуі де ультра ыстық Юпитерлер саналады және олардың атмосферасындағы судың барлығы диссоциацияланған иондар түрінде болуы мүмкін.
In 2021, evidence for OH in the dayside atmosphere of the exoplanet WASP 33b was found in its emission spectrum at wavelengths between 1 and 2 micrometers. Evidence for OH in the atmosphere of exoplanet WASP 76b was subsequently found. Both WASP 33b and WASP 76b are ultra hot Jupiters and it is likely that any water in their atmospheres is present as dissociated ions.