Hidroksil (OH) Yapısı, İyon ve Fonksiyonel Gruplar



hidroksil grubu (OH) bir oksijen atomuna sahip olan ve bir su molekülüne benzeyen şeydir. Bir grup, bir iyon veya bir radikal olarak bulunabilir (OH·). Organik kimya dünyasında, esasen karbon atomuyla bağlanır, ancak kükürt veya fosforla da yapabilir..

Öte yandan, inorganik kimyada bir hidroksil iyon (daha spesifik olarak hidroksit iyon veya oksitril) olarak katılır. Yani metal ile metal arasındaki bağ türü kovalent değil, iyonik veya koordinasyondur. Bu nedenle, birçok bileşiğin özelliklerini ve dönüşümlerini tanımlayan çok önemli bir "karakter" dir..

Yukarıdaki resimde görülebileceği gibi, OH grubu R harfi (alkil ise) ile gösterilen bir radikal veya Ar harfi (aromatik ise) ile bağlanmıştır. İkisini birbirinden ayırmamak için, bazen bir "dalga" ile bağlantılı olarak temsil edilir. Öyleyse, bu "dalganın" arkasında ne olduğuna bağlı olarak organik bir bileşik veya başka bir şey hakkında konuşuruz..

OH grubu bağlı olduğu moleküle ne katkıda bulunur? Cevap, tuzları oluşturmak için güçlü bazlar tarafından "alınabilen" protonlarındadır; ayrıca diğer çevre gruplarla hidrojen bağları yoluyla etkileşime girebilirler. Her nerede olursa olsun, potansiyel bir su oluşumu bölgesini temsil eder..

indeks

  • 1 yapı
    • 1.1 Hidrojen köprüleri
  • 2 İyon hidroksil
  • 3 Dehidrasyon reaksiyonu
  • 4 İşlevsel gruplar
    • 4.1 Alkoller
    • 4.2 Fenoller
    • 4.3 Karboksilik asitler
  • 5 Kaynakça

yapı

Hidroksil grubunun yapısı nedir? Su molekülü köşelidir; yani, bir bumerang. Uçlarından birini "keserseniz" veya aynı olanıysa, bir protonu çıkarın - iki durum ortaya çıkabilir: radikal üretildi (OH·) veya hidroksil iyonu (OH-). Bununla birlikte, her ikisi de doğrusal bir moleküler geometriye sahiptir (ancak elektronik değildir).

Açıkçası, bunun nedeni basit bağlantıların iki atomu aynı hizada kalmaya yönlendirmesidir, ancak hibrit orbitalleri ile aynı değildir (değerlik bağı teorisine göre).

Öte yandan, su molekülü H-O-H olmak ve bunun açısal olduğunu bilmek, H veya R ile H'yi değiştirmek R-O-H veya Ar-O-H'yi meydana getirir. Burada, üç atomu içeren bölge, açısal moleküler bir geometriye sahiptir, ancak iki atomun O-H'sinin doğrusal olduğu.

Hidrojen köprüleri

OH grubu, sahip olduğu moleküllerin hidrojen bağları yoluyla birbirleriyle etkileşime girmesini sağlar. Kendi başlarına güçlü değillerdir, ancak OH yapısının bileşiğin yapısında artmasıyla etkileri çoğalır ve aynı fiziksel özelliklere yansır..

Bu köprüler atomlarının birbirleriyle buluşmasını gerektirdiğinden, bir OH grubunun oksijen atomunun ikinci bir grubun hidrojeni ile düz bir çizgi oluşturması gerekir..

Bu, DNA molekülünün yapısı içerisinde bulunanlar (azotlu bazlar arasında) gibi çok spesifik mekansal düzenlemelere yol açar..

Ayrıca, bir yapıdaki OH gruplarının sayısı, molekül için suyun afinitesi ile doğrudan orantılıdır veya bunun tersi de geçerlidir. Bu ne anlama geliyor? Örneğin şeker, hidrofobik bir karbon yapısına sahip olmasına rağmen, çok sayıda OH grubu onu suda çok çözünür hale getirir..

Bununla birlikte, bazı katılarda moleküller arası etkileşimler o kadar güçlüdür ki, belirli bir çözücü içinde çözülmeden önce birlikte kalmayı "tercih ederler".

İyon hidroksil

İyon ve hidroksil grubu birbirine çok benzese de, kimyasal özellikleri çok farklıdır. Hidroksil iyonu oldukça kuvvetli bir bazdır; yani, protonları, zorla bile olsa, su haline getirmeyi kabul eder..

Neden? Eksik bir su molekülü olduğundan, negatif olarak yüklü ve bir proton ilavesiyle tamamlanması endişeli.

Bu iyonun bazlığını açıklamak için tipik bir reaksiyon şöyledir:

R-OH + OH- => R-O- + 'H2Ey

Bu, alkole bazik bir çözelti ilave edildiğinde meydana gelir. İşte alkoksit iyonu (RO-) hemen çözeltideki pozitif bir iyonla ilişkilendirilir; yani, Na katyonu+ (Kabuk).

OH grubunun protonatlaştırmaya ihtiyacı olmadığından son derece zayıf bir bazdır, ancak kimyasal denklemde görüldüğü gibi protonları bağışlayabilir, ancak çok güçlü bazlarda olmasına rağmen.

Aynı şekilde, OH nükleofilik karakterinden bahsetmeye değer-. Ne demek istiyorsun? Çok küçük bir negatif iyon olduğu için, pozitif çekirdeklere (atom çekirdeği değil) saldırmak için hızlı bir şekilde hareket edebilir..

Bu pozitif çekirdekler, elektronegatif ortamları nedeniyle elektronik yetersizliği olan bir molekülün atomlarıdır..

Dehidrasyon reaksiyonu

OH grubu protonları yalnızca çok asit ortamlarında kabul eder ve aşağıdaki reaksiyona yol açar:

R-OH + H+ => R-O2'H+

Söz konusu ifadede H+ çok asidik bir tür tarafından bağışlanan bir asit protondur (H2GB4, HC1, HI vb.). Burada bir su molekülü oluşur, fakat organik (veya inorganik) yapının geri kalanıyla bağlantılıdır..

Oksijen atomundaki kısmi pozitif yük R-O bağının zayıflamasına neden olur2'H+, suyun salınması ile sonuçlanır. Bu nedenle asit ortamındaki alkoller sıvı su salgıladığı için dehidrasyon reaksiyonu olarak bilinir..

Sırada ne var? Alkenler olarak bilinenlerin oluşumu (R2C = CR2 veya R2C = CH2).

İşlevsel gruplar

alkoller

Tek başına hidroksil grubu zaten işlevsel bir gruptur: alkol grubudur. Bu tip bileşiklerin örnekleri etil alkol (EtOH) ve propanol (CH)3CH2CH2OH).

Genellikle su ile karışabilen sıvılardır, çünkü molekülleri arasında hidrojen bağları oluşturabilirler.

fenoller

Başka bir alkol tipi aromatiktir (ArOH). Ar, alkil sübstitüentleri olan veya olmayan bir benzen halkasından fazla olmayan bir aril radikalini belirtir..

Bu alkollerin aromatikliği onları asit proton saldırılarına karşı dirençli kılar; Başka bir deyişle, susuzlaştırılamazlar (OH grubu doğrudan halkaya bağlı olduğu sürece).

Bu fenol durumu (C6'H5OH):

Fenolik halka, amino asit tirozininde olduğu gibi daha büyük bir yapının parçası olabilir.

Karboksilik asitler

Son olarak, hidroksil grubu, organik asitlerde (-COOH) bulunan karboksil grubunun asit karakterini oluşturur. Burada, alkollerin veya fenollerin aksine, OH çok asidiktir, protonu kuvvetli veya hafif kuvvetli bazlara bağışlanır..

referanslar

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 Şubat 2017). Hidroksil Grubu'nun Tanımı. Alındığı kaynak: thoughtco.com
  2. Vikipedi. (2018). Hidroksi grubu Alındığı kaynak: en.wikipedia.org
  3. Biyoloji Projesi. (25 Ağustos 2003). Hidroksil Amino Asitler. Arizona Biyokimya ve Moleküler Biyofizik Üniversitesi. Alındığı kaynak: biology.arizona.edu
  4. J.A. Colapret. Alkoller. Alındığı yer: colapret.cm.utexas.edu
  5. Quimicas.net (2018). Hidroksil Grubu. Alınan: quimicas.net
  6. Ian Hunt. Alkollerin Dehidrasyonu. Calgary Üniversitesi, Kimya Bölümü. Alındığı kaynak: chem.ucalgary.ca