طريقة صناعة الصابون السائل باحترافية وجودة عالية

المركبات السكرية - السكريات الاحادية البنية الفراغية

البنية الفراغية للسكريات الأحادية.

من أهم الميزات التي تتصف بها السكريات الأحادية هي التوضع الفراغي لجزيئاتها الناجمة عن الخواص البنيوية وتعدد مراكز عدم التناظر فيها.

حتى نفهم البنية الفراغية لسكريات الأحادية يجب أن نحدد ذرات الكربون الغير متناظرة ( غير متناسقة ) .

يتم تحديد ذرة الكربون الغير متناظرة من خلال المستبدلات المرتبطة مع ذرة الكربون .

حيثُ تكون ذرة الكربون مرتبطة مع أربعة مستبدلات مختلفة ويشار الى ذرة الكربون الغير متناظرة برمز ( * ) C*

مركز عدم التناظر هذا  ( C* ) يسمح بتوضع الجزيئة وفق أحتمالات فراغية متعددة تسمى هذه الأحتمالات بالمماكبات ( isomers ) .

- التماكب  ( isomers ) هو وجود مركبين أو أكثر متفقين بالصيغة الجزيئية ومختلفين بالصيغة البنائية .

لفهم ألية التماكب بشكل أدق سوف ندرس تماكب السكريات الأحادية وفق عدد ذرات الكربون.

• السكريد الثلاثي C= 3 

كما علمنا سابقاً أن هذا السكريد يوجد وفق شكلين ألدهيدي ( Glycer aldehyde) وكيتوني( Di hydroxy acetone )

نلاحظ وجود مركز عدم تناظر واحد في Glycer aldehyde

وهو ذرة الكربون في الموقع رقم 2 حيثُ أنها مرتبطة مع أربعة مستبدلات مختلفة هي ( CH2OH ; H ; OH ; CHO )

بعدّ أن حددنا مراكز عدم التناظر ، نحدد عدد المماكبات من خلال العلاقة التالية :

عدد المماكبات = 2^n ( حيثُ n  عدد ذرات الكربون الغير متناظرة ) .

عدد المماكبات = 1^2=2

اي يوجد لدينا مماكبين لجزيئة Glycer aldehyde

هما :D  (يميني -  Desctrotatory ) 

    و  L ( يساري - Levorotatory )

تكون مجموعة الهيدروكسيل OH قبل الأخيرة في ترقيم ذرات الكربون من جهة اليمين في المماكب D

تكون مجموعة الهيدروكسيل OH قبل الأخيرة في ترقيم ذرات الكربون من جهة اليسار في المماكب L

مع الأخذ بعين الأعتبار أن مجموعة OH يجب أن تكون في الموقع الأكثر بعداً عن المجموعة الوظيفية سوا أكانت ألدهيدية أو كيتونية 

أما في جزيئة  Di hydroxy acetone نلاحظ أنه لايوجد مراكز عدم تناظر 

فا ذرة الكربون في الموقع رقم 2 متناظرة

وبتالي لايوجد مماكبات لهذا الجزيئ

• السكريد الرباعي C=4

يوجد هذا السكريد على شكلين 

.. الذي يحمل زمرة الألدهيدية Erythrose 

عدد مراكز عدم التناظر فيه 2 في الموقعين ( 2 و 3 )

عدد المماكبات = 2^ 2 =4

هي : 2D و 2L

.. الذي يحمل زمرة كيتونية Erythrulose

عدد مراكز عدم التناظر فيه 1 في الموقع ( 3 ) 

عدد المماكبات =1^2 =2

هما : 1D و 1L

• السكريد الخماسي C = 5

يوجد هذا السكريد على شكلين

.. الذي يحمل الزمرة الألدهيدية Ribose

عدد مراكز عدم التناظر فيه 3 في المواقع ( 2 و 3 و 4 )

عدد المماكبات = 3^2 = 8  

هي : 4D و 4L

..الذي يحمل الزمرة الكيتونية Ribulose

عدد مراكز عدم التناظر فيه 2 في المواقع ( 3 و 4 )

عدد المماكبات = 2^2=4

هي : 2D و 2L

• السكريد السداسي C = 6

يوجد هذا السكريد على شكلين 

.. الذي يحمل الزمرة الألدهيدية Glucose

عدد مراكز عدم التناظر فيه 4 في المواقع ( 2 و 3 و 4 و 5 )

عدد المماكبات = 4^2 =16

هي : 8D و 8L

..الذي يحمل الزمرة الكيتونية Fructose

عدد مراكز عدم التناظر فيه 3 في المواقع ( 3 و 4 و 5 )

عدد المماكبات =3^2 =8

هي : 4D و 4L

فيما يلي نكتب الصيغة الجزيئية والبنائية في D- Ribose

للحصول على المماكبات من النوع L تكون OH في الموقع رقم 4 من جهة اليسار .

نكتفي بهذا القدر من الأمثلة .

نلاحظ مما سبق أن المماكبات التي تحمل الزمرة الكيتونية تقلّ بمقدار النصف عن المماكبات التي تحمل الزمرة الألدهيدية وذلك لأن عدد ذرات الكربون الغير متناظرة أقل بواحد .

_________________________

تسمى السكريات التي تتخايل بالنسبة لذرة كربون غير متناظرة واحدة بالإيبيميرات ( epimers ) 

الايبمير ( epimers ) : هي سكريات أحادية مختلفة لها نفس عدد ذرات الكربون ونفس التماكب سوا أكان D او L

ولكن تختلف بالتوزيع الفراغي لمجموعة الهيدروكسيل OH

حول ذرة الكربون الغير متناظرة 

مثال : السكريان الخماسيان (C=5)
D-Ribose و D-Arbinose 

   لهما نفس عدد ذرات الكربون ونفس التماكب وبنفس الوقت يعتبران إيبيميران ( epimers )

بالنسبة لذرة الكربون الغير متناظرة في الموقع رقم 2

الفعالية الضوئية 

يُكسب وجود ذرات الكربون الغير متناظرة في السكريات فعالية ضوئية والتي تعرّف بأنها :

قدرة المركب على حرف مستوي أستقطاب ضوء وحيد اللون عند مروره عبرها أو عبر محلولها

تستطيع السكريات حرف مستوي إستقطاب الضوء بزاوية ثابتة بالنسبة لكل سكر وتتعلق بطبيعة المحل وقد تكون نحو اليمين ( + ) أو نحو اليسار ( - )

مثال : D-Glucose يحرف الضوء المستقطب نحو اليمين ( + ) و D-Fructose يحرف الضوء المستقطب نحو اليسار ( - ) .

• ملاحظة : إذا حرف المماكب D الضوء المستقطب نحو اليمين فإن المماكب L لنفس السكريد سوفَ يحرفهُ نحو اليسار 

وعليه إذا مزجنا كميتين متساويتين من المماكبين D و L 

لاحد السكريات الأحادية فإن المزيج سيفقد فعاليته الضوئية ويسمى بهذه الحالة بالمزيج الراسمي recemate .