ប្រតិកម្មជាក់លាក់នៃក្រុមមុខងារ
ប្រតិកម្មគីមីគឺជាបេះដូងនៃគីមីវិទ្យា ហើយក្រុមមុខងារគឺជាផ្នែកនៃម៉ូលេគុលដែលស្ថិតនៅចំកណ្តាលនៃសកម្មភាពគីមី។ ក្រុមមុខងារនីមួយៗមានប្រតិកម្ម និងលក្ខណៈផ្ទាល់ខ្លួន ដែលអាចឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរគីមីប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ការយល់ដឹងអំពីប្រតិកម្មជាក់លាក់នៃក្រុមមុខងារគឺជាគន្លឹះក្នុងការរៀបចំ និងរចនាម៉ូលេគុលនៅក្នុងវិស័យជាច្រើន ចាប់ពីឱសថរហូតដល់បច្ចេកវិទ្យាសម្ភារៈ។
ក្រុមមុខងារ៖ និយមន័យ និងសារៈសំខាន់
ក្រុមមុខងារ គឺជាក្រុមអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ ដែលដើរតួជាឯកតាប្រតិកម្ម និងកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃម៉ូលេគុល។ ឧទាហរណ៍ទូទៅនៃក្រុមមុខងាររួមមាន អ៊ីដ្រូស៊ីល (-OH) កាបូនីល (C=O) កាបូស៊ីល (-COOH) អាមីណូ (-NH2) និងអេធើរ (-COC)។ ក្រុមមុខងារនីមួយៗមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រតិកម្មជាក់លាក់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិកម្មគីមីជាក់លាក់កើតឡើង។
ប្រតិកម្មជាក់លាក់នៃក្រុមមុខងារ
១. ក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីល (-OH)
ក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលមានវត្តមាននៅក្នុងអាល់កុល និងហ្វេណុល ហើយពួកវាបង្ហាញពីប្រតិកម្មគីមីជាក់លាក់ជាច្រើន។
ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម
អាល់កុលអាចត្រូវបានអុកស៊ីតកម្មដើម្បីផលិតអាល់ដេអ៊ីត គីតូន និងអាស៊ីតកាបូស៊ីលីក។ អុកស៊ីតកម្មបឋមនៃអាល់កុលផលិតអាល់ដេអ៊ីត ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានអុកស៊ីតកម្មទៅជាអាស៊ីតកាបូស៊ីលីក។ អាល់កុលបន្ទាប់បន្សំត្រូវបានអុកស៊ីតកម្មទៅជាគីតូន។
“ `
R-CH2OH + [O] → R-CHO + [O] → R-COOH
អរ-កូ-អរ + [អូ] → អរ-កូ-អរ
“ `
ប្រតិកម្មខះជាតិទឹក
ការខ្សោះជាតិអាល់កុលអាចបង្កើតជាអាល់កែន និងអេធើរ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតខ្លាំងដូចជា H2SO4 អាល់កុលឆ្លងកាត់ការខ្សោះជាតិទឹកក្នុងម៉ូលេគុលទៅជាអាល់កែន ឬការខ្សោះជាតិទឹកអន្តរម៉ូលេគុលទៅជាអេធើរ។
“ `
R-CH2-CH2OH → R-CH=CH2 + H2O (ការខ្សោះជាតិទឹកក្នុងម៉ូលេគុល)
2 R-OH → ROR + H2O (ការខ្សោះជាតិទឹករវាងម៉ូលេគុល)
“ `
២. ក្រុមកាបូនីល (C=O)
ក្រុមកាបូនីលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងអាល់ដេអ៊ីត គីតូន និងសមាសធាតុកាបូស៊ីលីក។ ប្រតិកម្មរបស់ពួកវារួមមាន ការបន្ថែមនុយក្លេអូហ្វីលីក ការកាត់បន្ថយ និងការខាប់។
ការបន្ថែមនុយក្លេអូហ្វីលីក
កាបូននៅក្នុងក្រុមកាបូនីលគឺអេឡិចត្រូហ្វីលីក ហើយអាចត្រូវបានវាយប្រហារដោយនុយក្លេអូហ្វីលដើម្បីបង្កើតជាអាល់កុល។
“ `
R-CO-R' + NuH → RC(OH)(Nu)-R'
“ `
ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ
អាល់ដេអ៊ីត និងគីតូនអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអាល់កុលដោយសារធាតុកាត់បន្ថយដូចជា NaBH4 ឬ LiAlH4។
“ `
R-CHO + 2[H] → R-CH2OH
R-CO-R' + 2[H] → R-CHOH-R'
“ `
ប្រតិកម្មខាប់អាល់ដុល
ការខាប់អាល់ដុលពាក់ព័ន្ធនឹងម៉ូលេគុលអាល់ដេអ៊ីត ឬគីតូនពីរដែលផលិតអាល់ដេអ៊ីត β-អ៊ីដ្រូស៊ី ឬគីតូន ហើយអាចឆ្លងកាត់ការខ្សោះជាតិទឹកដើម្បីបង្កើតជាអ៊ីណូន។
“ `
2 R-CHO → R-CH(OH)-CH(R)-CHO
R-CHOH-CH(R)-CHO → R-CH=CH(R)-CHO + H2O
“ `
៣. ក្រុមកាបូស៊ីល (-COOH)
អាស៊ីតកាបូស៊ីលិកបង្ហាញប្រតិកម្មដូចជា ឌីប្រូតុង អ៊ីស្តេរ៉ូនីយកម្ម និង រ៉េដុចស៊ីត។
ប្រតិកម្មដកប្រូតុង
អាស៊ីតកាបូស៊ីលិក (R-COOH) អាចបាត់បង់ប្រូតុងដើម្បីបង្កើតជាកាបូស៊ីឡាត (R-COO⁻)។
“ `
R-COOH → R-COO⁻ + H⁺
“ `
ប្រតិកម្មអេស្ទ័ររីហ្វីក
អាស៊ីតកាបូស៊ីលិកមានប្រតិកម្មជាមួយអាល់កុលដើម្បីបង្កើតជាអេស្ទ័រ និងទឹកនៅក្នុងប្រតិកម្មអេស្ទ័រហ្វីសឆឺរ។
“ `
R-COOH + R'OH → R-COO-R' + H2O
“ `
ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ
អាស៊ីតកាបូស៊ីលិកអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអាល់កុលដោយប្រើសារធាតុកាត់បន្ថយខ្លាំងដូចជា LiAlH4។
“ `
R-COOH + 4[H] → R-CH2OH + H2O
“ `
៤. ក្រុមអាមីណូ (-NH2)
ក្រុមអាមីណូមានវត្តមាននៅក្នុងអាមីន ហើយបង្ហាញប្រតិកម្មអាល់គីឡាស្យុង អាស៊ីឡាស្យុង និងនីត្រូសាស្យុង។
ប្រតិកម្មអាល់គីឡាស្យុង និង ប្រតិកម្មអាស៊ីឡាស្យុង
អាមីនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាល់គីឡាស្យុងនៃអាល់គីលហាលីតជាមួយអាម៉ូញាក់ ឬអាមីន។ អាមីនក៏អាចមានប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីលីហាលីត ឬអាន់ហ៊ីដ្រីត ដើម្បីបង្កើតជាអាមីដផងដែរ។
“ `
RX + NH3 → R-NH2 + HX
R-NH2 + R'-COCl → R-NH-CO-R' + HCl
“ `
ប្រតិកម្មនីត្រូសាស្យុង
អាមីនបឋម និងទីពីរអាចឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មនីត្រូសាស្យុងជាមួយអាស៊ីតអាសូត ដើម្បីបង្កើតអំបិលឌីអាហ្សូញ៉ូមសម្រាប់អាមីនបឋម ឬអាមីន N-នីត្រូសសម្រាប់អាមីនបន្ទាប់បន្សំ។
“ `
R-NH2 + HONO → R-N2⁺ + H2O (អំបិលឌីអាហ្សូញ៉ូម)
R2NH + HONO → R2N-N = O + H2O (N-nitroso amine)
“ `
៥. ក្រុមអេធើរ (COC)
អេធើរមានប្រតិកម្មខុសពីអាល់កុល ពីព្រោះវាមិនមានប្រូតុងដែលអាចបញ្ចេញបានយ៉ាងងាយស្រួល។
ប្រតិកម្មបំបែកអាស៊ីត
អេធើរអាចត្រូវបានបំបែកដោយអាស៊ីតខ្លាំងៗ ដើម្បីបង្កើតជាអាល់កុល និងអាល់គីលហាលីត។
“ `
RO-R' + HBr → R-OH + R'-Br
“ `
ប្រតិកម្មអូតូអុកស៊ីតក្នុងខ្យល់
អេធើរអាចត្រូវបានកត់សុីដោយខ្យល់ដើម្បីបង្កើតជាអេធើរប៉េរ៉ុកស៊ីតផ្ទុះ។
“ `
២ រ៉ូ-អរ + អូ២ → ២ រ៉ូ-អរ-អូ-អូ
“ `
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការយល់ដឹងយ៉ាងស៊ីជម្រៅអំពីប្រតិកម្មជាក់លាក់នៃក្រុមមុខងារក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងជាច្រើនប្រភេទ។ ក្រុមមុខងារកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងប្រតិកម្មនៃម៉ូលេគុល ដែលអាចឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរគីមីសំខាន់ៗជាច្រើននៅក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ ជីវសរីរាង្គ និងសម្ភារៈសំយោគ។ តាមរយៈការអនុវត្តចំណេះដឹងនេះ អ្នកគីមីវិទ្យាអាចរចនា និងបង្កើតម៉ូលេគុលថ្មីជាមួយនឹងកម្មវិធីទូលំទូលាយក្នុងការថែទាំសុខភាព បច្ចេកវិទ្យា និងច្រើនទៀត។
