ປະຕິກິລິຍາສະເພາະຂອງກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່
ປະຕິກິລິຍາເຄມີແມ່ນຫົວໃຈຂອງເຄມີສາດ, ແລະກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ແມ່ນສ່ວນຕ່າງໆຂອງໂມເລກຸນທີ່ເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງກິດຈະກຳທາງເຄມີ. ກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ແຕ່ລະກຸ່ມມີປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຄຸນລັກສະນະຂອງມັນເອງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດປ່ຽນຮູບທາງເຄມີໄດ້ຫຼາຍປະເພດ. ການເຂົ້າໃຈປະຕິກິລິຍາສະເພາະຂອງກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ແມ່ນກຸນແຈສຳຄັນໃນການຈັດການ ແລະ ການອອກແບບໂມເລກຸນໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ຕັ້ງແຕ່ຢາຈົນເຖິງເຕັກໂນໂລຊີວັດສະດຸ.
ກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກ: ຄໍານິຍາມ ແລະ ຄວາມສໍາຄັນ
ກຸ່ມທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ແມ່ນກຸ່ມຂອງອະຕອມໃນໂມເລກຸນທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຫົວໜ່ວຍປະຕິກິລິຍາ ແລະ ກຳນົດຄຸນສົມບັດທາງເຄມີຂອງໂມເລກຸນ. ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປຂອງກຸ່ມທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ປະກອບມີ ໄຮດຣອກຊິວ (-OH), ຄາບອນນິວ (C=O), ຄາບອກຊິວ (-COOH), ອາມິໂນ (-NH2), ແລະ ອີເທີ (-COC). ແຕ່ລະກຸ່ມທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ມີຄຸນສົມບັດປະຕິກິລິຍາສະເພາະທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີສະເພາະເກີດຂຶ້ນໄດ້.
ປະຕິກິລິຍາສະເພາະຂອງກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່
1. ກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວ (-OH)
ກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວມີຢູ່ໃນເອທານອລ ແລະ ຟີນອນ, ແລະ ພວກມັນສະແດງປະຕິກິລິຍາເຄມີສະເພາະທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
ປະຕິກິລິຍາອົກຊີເດຊັນ
ເຫຼົ້າສາມາດຖືກຜຸພັງເພື່ອຜະລິດອານເດຮີ, ຄີໂຕນ, ແລະ ກົດຄາບອກຊີລິກ. ການຜຸພັງຂັ້ນຕົ້ນຂອງເຫຼົ້າຜະລິດອານເດຮີ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກຜຸພັງເປັນກົດຄາບອກຊີລິກ. ເຫຼົ້າຂັ້ນສອງຈະຖືກຜຸພັງເປັນຄີໂຕນ.
“ `
R-CH2OH + [O] → R-CHO + [O] → R-COOH
ອາ-ຊໍ-ອາ' + [ໂອ] → ອາ-ໂຄ-ອາ'
“ `
ປະຕິກິລິຍາການຂາດນໍ້າ
ການຄາຍນ້ຳຂອງເຫຼົ້າສາມາດຜະລິດອານເຄນ ແລະ ອີເທີ. ໃນເວລາທີ່ມີກົດແຮງເຊັ່ນ H2SO4, ເຫຼົ້າຈະຜ່ານການຄາຍນ້ຳພາຍໃນໂມເລກຸນໄປເປັນອານເຄນ ຫຼື ການຂາດນ້ຳລະຫວ່າງໂມເລກຸນໄປເປັນອີເທີ.
“ `
R-CH2-CH2OH → R-CH=CH2 + H2O (ການຂາດນ້ຳພາຍໃນໂມເລກຸນ)
2 R-OH → ROR + H2O (ການຂາດນ້ຳລະຫວ່າງໂມເລກຸນ)
“ `
2. ກຸ່ມຄາບອນນິລ (C=O)
ກຸ່ມຄາບອນນິລພົບໃນອັນດີໄຮ, ຄີໂຕນ, ແລະສານປະກອບຄາບັອກຊີລິກ. ປະຕິກິລິຍາຂອງພວກມັນປະກອບມີການເພີ່ມນິວຄລີໂອຟິວ, ການລີດຕົວ, ແລະ ການກັ່ນຕົວຂອງໄອອອນ.
ການເພີ່ມນິວຄລີໂອຟິລິກ
ຄາບອນໃນກຸ່ມຄາບອນນິລແມ່ນສານເອເລັກໂຕຣຟິລິກ ແລະ ສາມາດຖືກໂຈມຕີໂດຍນິວຄລີໂອຟິລເພື່ອຜະລິດເຫຼົ້າ.
“ `
R-CO-R' + NuH → RC(OH)(Nu)-R'
“ `
ປະຕິກິລິຍາການຫຼຸດຜ່ອນ
ອັລດີໄຮດ໌ ແລະ ຄີໂຕນ ສາມາດຫຼຸດລົງເປັນເອກໍຮໍໄດ້ໂດຍການຫຼຸດສານເຊັ່ນ NaBH4 ຫຼື LiAlH4.
“ `
R-CHO + 2[H] → R-CH2OH
R-CO-R' + 2[H] → R-CHOH-R'
“ `
ປະຕິກິລິຍາການຄວບຕົວຂອງ Aldol
ການຄວບແໜ້ນຂອງ Aldol ກ່ຽວຂ້ອງກັບສອງໂມເລກຸນ aldehyde ຫຼື ketone ທີ່ຜະລິດ β-hydroxy aldehyde ຫຼື ketone ແລະສາມາດຜ່ານການເຮັດໃຫ້ຂາດນ້ຳເພື່ອຜະລິດອີໂນນ.
“ `
2 R-CHO → R-CH(OH)-CH(R)-CHO
R-CHOH-CH(R)-CHO → R-CH=CH(R)-CHO + H2O
“ `
3. ກຸ່ມຄາບອກຊິວ (-COOH)
ກົດຄາບອກຊິລິກສະແດງປະຕິກິລິຍາເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນໂປຣໂຕເນຊັນ, ການເອສເຕີຣິເຟຊັນ, ແລະການຄາຍ.
ປະຕິກິລິຍາການຫຼຸດໂປຣໂຕເນຊັນ
ກົດຄາບອກຊິລິກ (R-COOH) ສາມາດສູນເສຍໂປຣຕອນເພື່ອສ້າງຄາບອກຊິເລດ (R-COO⁻).
“ `
R-COOH → R-COO⁻ + H⁺
“ `
ປະຕິກິລິຍາເອສເຕີຣິຟິເຄຊັນ
ກົດຄາບອກຊິລິກປະຕິກິລິຍາກັບເຫຼົ້າເພື່ອຜະລິດເອສເຕີ ແລະ ນໍ້າໃນປະຕິກິລິຍາເອສເຕີຣິເຄຊັນຟິສເຊີ.
“ `
ອາ-ໂຄໂອເອສ + ຣາໂອເອສ → ອາ-ໂຄໂອ-ຣາ' + ນ້ຳ
“ `
ປະຕິກິລິຍາການຫຼຸດຜ່ອນ
ກົດຄາບອກຊິລິກສາມາດຫຼຸດລົງເປັນເຫຼົ້າໄດ້ໂດຍໃຊ້ຕົວຫຼຸດຜ່ອນທີ່ແຮງເຊັ່ນ LiAlH4.
“ `
R-COOH + 4[H] → R-CH2OH + H2O
“ `
4. ກຸ່ມອາມິໂນ (-NH2)
ກຸ່ມອາມີໂນມີຢູ່ໃນອາມີນ ແລະ ສະແດງອອກເຖິງປະຕິກິລິຍາ alkylation, acylation, ແລະ nitrosation.
ປະຕິກິລິຍາ Alkylation ແລະ Acylation
ອາມີນຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການປະຕິກິລິຍາຂອງອາລຄີເລຊັນຂອງອາລຄີລແຮໄລດ໌ກັບແອມໂມເນຍ ຫຼື ອາມີນ. ອາມີນຍັງສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິລແຮໄລດ໌ ຫຼື ແອນໄຮໄດຣດ໌ເພື່ອຜະລິດອະໄມດ໌.
“ `
RX + NH3 → R-NH2 + HX
R-NH2 + R'-COCl → R-NH-CO-R' + HCl
“ `
ປະຕິກິລິຍາໄນໂຕຣເຊຊັນ
ອາມີນຂັ້ນຕົ້ນ ແລະ ຂັ້ນສອງສາມາດເກີດປະຕິກິລິຍາໄນໂຕຣເຊຊັນກັບກົດໄນຕຣັສເພື່ອຜະລິດເກືອໄດອາໂຊນຽມສຳລັບອາມີນຂັ້ນຕົ້ນ ຫຼື ອາມີນ N-ໄນໂຕຣສສຳລັບອາມີນຂັ້ນສອງ.
“ `
R-NH2 + HONO → R-N2⁺ + H2O (ເກືອໄດອາໂຊນຽມ)
R2NH + HONO → R2N-N = O + H2O (N-nitroso amine)
“ `
5. ກຸ່ມອີເທີ (COC)
ອີເທີມີປະຕິກິລິຍາແຕກຕ່າງຈາກເຫຼົ້າ ເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ມີໂປຣຕອນທີ່ສາມາດປ່ອຍອອກມາໄດ້ງ່າຍ.
ປະຕິກິລິຍາການແຍກອາຊິດ
ອີເທີສາມາດຖືກແຍກອອກໂດຍກົດແຮງເພື່ອຜະລິດເອທານອນ ແລະ ອາລຄິວຮາໄລດ໌.
“ `
RO-R' + HBr → R-OH + R'-Br
“ `
ປະຕິກິລິຍາອໍໂຕໄຊດ໌ໃນອາກາດ
ອີເທີສາມາດຖືກຜຸພັງໂດຍທາງອາກາດເພື່ອຜະລິດອີເທີເປີອອກໄຊທີ່ລະເບີດໄດ້.
“ `
2 ໂຣ-ອາ-ໂອ-ໂອ → 2 ໂຣ-ອາ-ໂອ-ໂອ
“ `
ສະຫຼຸບ
ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາສະເພາະຂອງກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ໃນເຄມີອິນຊີແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການນຳໃຊ້ຕົວຈິງທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ກຳນົດຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ ແລະ ປະຕິກິລິຍາຂອງໂມເລກຸນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຫັນປ່ຽນທາງເຄມີທີ່ສຳຄັນຫຼາກຫຼາຍໃນເຄມີອິນຊີສັງເຄາະ, ຊີວະອິນຊີ, ແລະ ວັດສະດຸ. ໂດຍການນຳໃຊ້ຄວາມຮູ້ນີ້, ນັກເຄມີສາມາດອອກແບບ ແລະ ສ້າງໂມເລກຸນໃໝ່ທີ່ມີການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການດູແລສຸຂະພາບ, ເຕັກໂນໂລຊີ, ແລະ ອື່ນໆ.
