حمض كيتوني
حمض كيتوني Keto acids أوoxoacids مركبات تحوي جزيئاتها وظيفتين كيمياويتين: وظيفة كربوكسيلية COOH ووظيفة كيتونية (سيتونية) C=O، وتكون هاتان الوظيفتان إما متجاورتين كما في الحموض ألفا (α) مثل R–CO–COOH، أومنفصلتين إحداها عن الأخرى بعددٍ (N) من ذرات الكربون كما في الحموض بيتا (β) مثل R–CO–CH2–COOH أوگاما (γ) أودلتا(δ) .
وتـسمى الحموض الكيتونية عادة باسـتخدام البادئة [[أوكسوOXO متبوعة بـاسـم الحمض الكربوكسيلي الموافق، ويعهد الكثير منها بأسـماء خاصة شاعت لـسهولتـها وقصرها مثل CH3COCOOH و(2- أوكـسوالبروبانوئيك) ومسماه الشائع حمض البيروفيك pyruvic، ومثل: CH3COCH2COOH (أوكسو- ثلاثة البوتانوئيك) ومسماه الشائع حمض أستيل الخل acetoacetic acid.
الحموض الكيتونية - α
من بين طرائق تحضير هذه الحموض عمل كلوريد الحمض (كلوريد الأستيل مثلاً) في [[سيانيد النحاسي (نحاس أحادي التكافؤ) ثم حلمهة hydrolysis الناتج:
وتنتج هذه الحموض أيضاً عند تطبيق كيفية تحضير أخرى انطلاقاً من الإستر الثنائي أوكسالوأسيتات الإتيل، وذلك بنزع [[الكربوكسيل من الحموض الثنائية الكيتونية بالتسخين:
الحموض الكيتونية ألفا مركبات قليلة الثبات وتتفكك بالتسخين في وسط حمضي معطية ألدهيدات.
إن حمض البيروفيك (حمض الحصرم الناري) CH3.CO–COOH أبسط هذه الحموض وهوتعبير عن سائل لزج شره للماء، ويحضر من تفكك حمض الطرطير HOOC–CHOH–CHOH–COOH بتسخينه مع كبريتات البوتاسيوم الحامضة فيتبلمه (يخسر الماء) ويُنْزَعُ كربوكسيله. وهوحمض قوي يعطي أملاحاً تسمى البيروفات ويملك خواص مرجعة بسبب تفككه إلى ألدهيد الخل، ويمكن إرجاعه إلى حمض اللبن CH3–CHOH–COOH إرجاعاً كيميائياً أوحيوياً بوساطة الخمائر المناسبة. ويتكون أيضاً كمركب متوسط intermediate أثناء التخمر الغولي للجلوكوز، وكذلك في أثناء استقلاب السكريات، كما أنه يؤدي دوراً حيوياً في اصطناع الألانين، الحمض الأميني الذي يدخل في هجريب بروتينات عدة:
الحموض الكيتونية - β
هي أكثر أهمية من الحموض ألفا، ويعد حمض أستيل الخل
ومشتقاته الألكيلية على الكربونين 2 و4 أبرز هذه الحموض. وتحضر عموماً بحلمهة الإسترات الموافقة بلطف لضعف ثباتها حرارياً.
ويتم تحضير هذه الإسترات بتفاعل كلايْزِن Claisen وذلك بتكاثف جزيئين من الإستر بتأثير قلوي قوي مثل إيتيلات الصوديوم أوأميد الصوديوم.
أستيل أسيتات الإتيل
وكما هي عليه الحال في الكيتونات البسيطة R–CO–CH3 نصادف في هذه الإسترات التصاوغ (التماكب) الكيتوني الإنولي إلاّ حتى نسبة الإنول في المزيج المتوازن لهذه الإسترات أكبر بكثير وتصل إلى نحو10% في المحلول المائي (حالة أستيل أسيتات الإتيل) بينما نجدها بحدود 1.5×10-5% في حالة الأستون CH3–CO–CH3. ويمكن حتى نعزوهذا الارتفاع إلى حركية الهدروجين الكبيرة وإلى وجود الرابطة الهدروجينية داخل جزيء الإنول.
ويمكن نزع البروتون الحركي للمجموعة CH2 بعمل القلويات الشديدة وتكوين مشتقات معدنية يمكن أَلْكَلَتها بعمل المشتقات الهالوجينية بسهولة:
كذلك تعطي الإسترات الناتجة بالحلمهة اللطيفة في وسط قلوي أوحمضي ممدد، حموضاً كيتونية متبادلة تؤدي بعد خسارة CO2 إلى مركبات كيتونية CH3–CO–CH2–R (اصطناع الكيتونات من أسيتيل أسيتات الإتيل). ولكن العمل الشديد للوسط القلوي المركز يؤدي إلى شطرها وتكوُّن جزيئين من الحمض.
ويتكاثف إستر أستيل الخل مع الفينيل هيدرازين NH–NH2 – مكوناً حلقة غير متجانسة تسمى البيرازولون pyrazolone التي تدخل في بنية بعض الملونات وبعض الأدوية مثل الأنتيبيرين antipyrine والأميدوبيرين amidopyrine.
الحموض الكيتونية - γ
هي أقل الحموض الكيتونية أهمية ويعد حمض الليفوليك Levulic من أبسطها CH3–CO–CH2–CH2COOH، وهوينشأ عن عمل الحموض المعدنية المركزة في السكريات سداسية الكربون C6، كما يتكون عند أكسدة المطاط.
إن الحموض الكيتونية غاما أكثر ثباتاً من الحموض ألفا أوبيتا، إلا أنها مع ذلك تفقد ماءها بالحرارة معطية لكتونات إتيلينية:
المصادر
- ^ محمد عمار الخياط. "الحموض الكيتونية". الموسوعة العربية.
انظر أيضاً
- Ulosonic acids
وصلات خارجية
- MeSH Keto+Acids
| هذا organic chemistry article هوبذرة. بإمكانك مساعدة الفهم بأن تنمـِّـيـه. |
