الكحولات متعددة الهيدروكسيل Polyhydric Alcohols

الكحولات متعددة الهيدروكسيل Polyhydric Alcohol

– الكحولات متعددة الهيدروكسيل هي المركبات المشتقة من الهيدروكربونات الاعتيادية والمشبعة من خلال إبدال ذرات الهيدروجين المرتبطة بذرات الكربون المتجاورة بمجاميع هيدروكسيل.

– أبسط أمثلة لهذه المركبات هي الإثيلين جلايكول ( ثنائي الكحول) والجليسرول (ثلاثي الكحول) والأرثيريتول (رباعي الكحول).

– تزداد ذوبانية هذه المركبات في الماء بينما تقل في الأثير بزيادة عدد مجاميع الهيدروكسيل في المركب.

– أن بعضاً من هذه المركبات هي مكونات مهمة في المركبات الطبيعية مثل الجليسرول الذي يوجد في الشحوم والزيوت أما الكحولات المتعددة الكبيرة والحاوية على خمسة أو ستة ذرات كربون مثل الينتيتولات والهكسيتولات فتأتي أهميتها من تشابه تركيبها مع مركبات الكربوهيدرات (السكريات).

الكحولات ثنائية الهيدروكسيل

– أهم مركبات هذا الصنف هي الجلايكولات أو 2،1 – ثنائي دايول.

– الجلايكولات أو 2،1 – ثنائي دايول هي مركبات ثنائي الكحول المتجاور أو الكحولات الأولية ثنائية الهيدروكسيل مثل الجلايكول 1 ، 2 أو الإثيلين جلايكول HO – CH₂ – CH_{2 ^–} OH

– كما يمكنك قراءة موضوع كامل وشامل عن الإيثيلين جليكول Ethylene Glycol ( طرق التحضير – التفاعلات – الاستخدامات) على موقعنا كمثال على الكحولات ثنائية الهيدروكسيل.

الكحولات ثلاثية الهيدروكسيل Trihyric Alcohols

– أهم مركبات هذا الصنف هو الجليسرول.

– الجليسرول هو أحد الكحولات ثلاثية الهيدروكسيل حيث يعتبر المكون الرئيسي للجيليسريدات ويوجد في شحوم الحيوانات وزيوت النباتات.

– تم اكتشاف الجليسرول من قبل العالم شيل scheele عام 1779 م كناتج التحلل المائي لزيت الزيتون.

– كذلك يوجد في الطبيعة في صورة إسترات للأحماض الدهنية العالية (الأحماض الأليفاتية) مثل حمص البالميتيك والستياريك.

– هو عبارة عن جزئ بروبان استبدلت ذرة هيدروجين من كل ذرة كربون بمجموعة هيدروكسيل.

– كذلك يطلق عليه تجارياً Glycerin.

– كما يمكنك قراءة موضوع كامل وشامل عن الجليسرول Glycerol (طرق التحضير – التفاعلات – الاستخدامات) على موقعنا كمثال على الكحولات ثلاثية الهيدروكسيل.

الكحولات رباعية الهيدروكسيل Tetrahydric alcohols

– هي الكحولات التي تحتوي على أربعة مجاميع هیدروکسیل.

– أفضل مركب يمثل هذه المجموعة هو الأريثريتول (Erythritol) الذي يحوي على ذرتي كربون غير متناظرة والتي تكونان متماثلة التركيب مما يقلل من الأنداد البصرية للمركب وذلك لتكون مركب ميزو (Meso) غير قابل للفصل وبذلك تكون الأنداد البصرية للأريثريتول هي (3) كما يلي:

2ⁿ – 1 = 2² -1 = 3

– المركبين D,L أريثويتول يكونان مزيجاً راسيميا يمكن فصله وتنقيته. أما ترکيب ميزو فأنه يعتبر صورة مرآة لكلا الصنفين الأعلى والأسفل لذا يكون المركب غير فعال بصرياً. ولا يقوم بتدوير الضوء المستقطب إلى اليمين أو إلى اليسار.

– ومقارنة بالسكريات والكحولات السكرية فأن تحديد الترتيب الفراغي D,L للكحولات المتعددة الحاوية على ذرات كربون غير متناظرة متعددة فأن تحديد الترتيب الفراغي يكون الذرة الكربون التي تحمل الرقم الأكبر (3) والتي تشابه الترتيب الفراغي لجزئية الجليسر الدهيد (طريقة روزانوف – هدسون (Rosanov – Hudson Method) ويوجد المركب ميزو – أريثريتول في الطبيعة في بعض الأشنات (Algae) وعلى شكل أستر في حزاز الجلد (Lichens) .

خماسي الأريثويتـول Pentaerythritol

– هنالك مركب من مشتقات الأريثريتول يسمى خماسي الأريثويتـول (Pentaerythritol).

– هو عبارة عن كحول متعدد الهيدروكسيل يحتوي على سلسلة كربون متفرعة.

– يحضر من تفاعل الاسيتالدهيد مع كمية وافرة من الفورمالدهيد بوجود هیدروكسيد الكالسيوم المائي.

– والتفاعل هو عبارة عن تكاثف الدول حيث يتم استبدال ذرات الهيدروجين الفعالة الثلاث للاسيتالدهيد بمجاميع كربونيل من الفورمالدهيد. ومن ثم اختزال المركب الناتج وهو ثلاث هيدروكسي مثيل أسيتالدهيد بوجود وفرة من الفورمالدهيد.

– ونظراً لانتظام جزئية خماسي الأريثريتول فأنه يكون بلورات منتظمة وهندسية ذات درجة إنصهار ^o262م والتي تكون أعلى بكثير من DL- أريثريتول (درجة إنصهاره (119^oم ) و مشتق رباعي النترات لهذا المركب تكون ذات قدرة تفجيرية عالية (Primacord) وتستخدم في ملأ أسلاك التفجير.

الكحولات خماسية الهيدروكسيل Pentahydric Alcohols

– الكحولات خماسية الهيدروكسيل (Pentahydric Alcohols) أو Pentitiols هي كحولات حاوية على خمسة مجاميع هيدروكسيل في سلسلة حاوية على خمسة ذرات كربون منها ذرات الكربون غير الطرفية غير متناظرة كما تكون ذرات كربون رقم 2 ، 4 متشابهة تركيبياً.

– لذا وتشابهاً مع الأريثريتولات فأن هنالك شكلين فعالة بصرياً وشكل ميزو يمكن أن نتوقعها وهي D (+) أرابيتول و L (-) أرابيتول إلى جانب شكلين غير فعالة بصرياً وهما أدونيتول (adonitol) والزايليتول (Xylitol).

– كما تدعى ذرة الكربون غير المتناظرة رقم (3) بذرة الكربون غير المتناظرة الكاذبة (Pseudoassymetric C-atom) لأنها ترتبط بمجموعتين متشابهتين.

– من بين هذه المركبات فأن مركب الأدونيتول هو الوحيد الذي يوجد في الطبيعة ( في النبات Adonis Vernalis). ويمكن تحضيرها بالاصطناع من إختزال الينتوسانات المقابلة مثل الأرابينوز أو الرايبوز والزايلوز.

الكحولات سداسية الهيدروكسيل Hexahydric Alcohols

– الكحولات سداسية الهيدروكسيل Hexitols) Hexahydride Ricohol) هي أحد أنواع الكحولات متعددة الهيدروكسيل المهمة.

– تتضمن هذه المركبات على أربع ذرات كربون غير متناظرة تتكون من زوجين (ذرات الكربون 2،5 – وذرات الكربون 3،4) التي تكون متشابهة تركيبياً.

لذلك فأن عدد الأنداد البصرية للمركب يكون 10 بدلاً من 16.

– من هذه المركبات العشرة فأن ثلاثة منها هي الأهم للتحدث عنها وهي كما يلي:

– يوجد -D سوربيتول بكميات كبيرة في التوت الجبلي (Sorbus aucuparia) بينما يوجد D-مانيتول في عصير أو عصارة المن (Sap of manna ash) أما ميزو دليستول فيوجد في دليستول المن.

– يتم إصطناع هذه المركبات من الاختزال المحفز بالنيكل أو الاختزال الكهربائي من الالدوزات أو الكيتوزات السداسية المقابلة حيث يتم اختزال مجموعة الكربونيل مما يؤدي إلى تكوين ندين فراغيين ( diastereoisomers) همــا D- سوربیتول و D- مانیتول.

– كل الكحولات سداسية الهيدروكسيل هي مركبات بلورية وذات مذاق حلو، حيث يستخدم المحلول المائي السميك القوام لـ D- سوربيتول كبديل للجليسرول في صناعة أحبار الطباعة ومادة للتنعيم في صناعة الورق.

المراجع

• الكيمياء العضوية الإليفاتية – د/ عادل شاكر الطائي – دار المسيرة للنشر والتوزيع – عمان – الأردن – 2009
• Organic chemistry / L.G. Wade, Jr / 8th ed, 2013 / Pearson Education, Inc. USA
• Unergraduate Organic Chemistry /Dr. Jagdamba Singh, Dr. L.D.S Yadav / 1st ed, 2010/ Pragati prakashan Educational Publishers, India.
• Organic chemistry / William H. Brown , Christopher S. Foote , Brent L. Iverson , Eric  V. Anslyn , Bruce M. Novak . ( sixth edition ) . United States