Кетон ба эфир хоёулаа органик химийн хамгийн чухал функциональ бүлгүүдийн хоёр юм. Эдгээр нь олон төрлийн органик нэгдлүүдээс олддог бөгөөд биологийн болон химийн олон процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдний ижил төстэй шинж чанаруудыг үл харгалзан тэдний шинж чанар, зан авир нь огт өөр юм. Кетон ба эфир гэж юу болох, тэдгээр нь юугаараа ялгаатай, хэрхэн ижил төстэй, хими, биологийн шинжлэх ухаанд ямар утгатай болохыг олж мэдье.
Кетонууд нь молекулын дунд хэсэгт карбонилийн функциональ бүлэг (C=O) агуулсан органик нэгдлүүдийн ангилал юм. Кетонууд нь карбонил нүүрстөрөгчтэй холбогдсон хоёр алкил эсвэл арилийн бүлэгтэй байдаг. Эдгээрээс хамгийн энгийн нь (CH3)2CO томьёотой ацетон юм. Тэд бие махбод дахь өөх тосыг задлах замаар үүсдэг. Кетон биет гэж нэрлэгддэг кетонууд нь таны бие эрчим хүч авахын тулд нүүрс усны оронд өөх тосыг задалж эхлэх үед үүсдэг химийн бодис юм.
Кетонууд нь элэгний өөх тосны хүчлээс үүсдэг ба цусны урсгалд ордог бөгөөд тэдгээр нь биеийн эд эс, эрхтнүүдийн эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Бие махбодь кетозын үед глюкоз гэхээсээ илүүтэйгээр кетоныг түлшний үндсэн эх үүсвэр болгон ашигладаг тул кетоген хоолны дэглэм сүүлийн жилүүдэд маш их алдартай болсон. Гэсэн хэдий ч кетонууд нь зөвхөн мацаг барих эсвэл кетоген хоолны дэглэмийн үед үүсдэггүй. Эдгээр нь бие махбодь стресст орсон үед, жишээлбэл, хүнд дасгал хийх үед, эсвэл чихрийн шижин өвчтэй хүмүүст тохиолддог инсулины дутагдалтай үед үүсдэг.
Кетозын үед гурван кетон үүсдэг: ацетон, ацетоацетат, бета-гидроксибутират (BHB). Тэдгээрийн дотроос ацетон нь амьсгалын замаар биеэс гадагшилдаг кетон бөгөөд энэ нь амьсгалаар "кето амьсгал" гэж нэрлэгддэг жимсний эсвэл амтат үнэрийг үүсгэдэг. Энэ нь таны бие кетозын төлөвт орсны шинж тэмдэг байж болох юм. Ацетоацетат, өөр нэг кетон нь элгэнд үйлдвэрлэгдэж, биеийн эсүүд энерги болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь кетозын үед цусан дахь хамгийн түгээмэл кетоны төрөл болох BHB болж хувирдаг. BHB нь цус-тархины саадыг амархан даван туулж, улмаар тархийг эрч хүчтэй болгож, оюун санааны тодорхой байдал, анхаарал төвлөрлийг сайжруулдаг.
Эфир нь RCOOR' функцтэй органик нэгдлүүд бөгөөд R ба R' нь аливаа органик бүлэг юм. Хүчиллэг нөхцөлд карбоксилын хүчил ба спиртүүд урвалд орж, усны молекулыг устгах үед эфир үүсдэг. Тэдгээр нь ихэвчлэн чухал тос болон олон жимс жимсгэнээс олддог. Жишээлбэл, боловсорч гүйцсэн гадил жимсний үнэр нь изоамил ацетат хэмээх эфирээс гардаг. Эфир нь янз бүрийн салбарт үнэ цэнэтэй болгодог өвөрмөц шинж чанартай байдаг.
1. Үнэртэн
Эфирийн хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг нь амтлаг, жимслэг, тааламжтай үнэртэй тул үнэртэн, үнэртэй ус юм. Мөн тэдгээр нь бүтээгдэхүүний ерөнхий үнэрийг сайжруулж, хэрэглэгчдийн сонирхлыг татахуйц болгодог.
2. Хоолны амт
Эфирийн өвөрмөц химийн бүтэц нь жимсний болон цэцгийн үнэрийг өгөх боломжийг олгодог тул эфирийг хүнсний үйлдвэрт, ялангуяа амт оруулагчдад бас ашигладаг. Энэ нь чихэр, гурилан бүтээгдэхүүн, ундаа зэрэг олон хоолонд харьцангуй түгээмэл байдаг. Өдөр тутмын амьдралд эфир нь хиймэл амт үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж, олон хүнсний бүтээгдэхүүний үндсэн найрлага болсон.
3. Хуванцар
Хуванцаржуулагчийн хувьд эфир нь хуванцарыг илүү уян хатан, бат бөх болгодог. Тиймээс эфирийг янз бүрийн хуванцар үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь хуванцарыг цаг хугацааны явцад хэврэгшихээс сэргийлдэг. Энэ нь автомашины эд анги, эмнэлгийн хэрэгсэл зэрэг удаан эдэлгээтэй бүтээгдэхүүний хувьд маш чухал юм.
4. Уусгагч
Учир нь эфир нь тос, давирхай, өөх тос зэрэг органик бодисуудыг уусгаж чаддаг. Тиймээс эфир нь бусад бодисыг уусгах уусгагч болгон олон салбарт ашигтай байдаг. Эфир нь сайн уусгагч бөгөөд энэ нь тэдгээрийг будаг, лак, цавуу үйлдвэрлэхэд ашигтай болгодог.
Кетон ба эфирийг харьцуулж үзвэл кетон ба эфирийн ялгаа нь үндсэндээ дараахь зүйлд байгааг олж мэднэ.
1. Кетон ба эфирийн гол ялгаа нь химийн бүтцэд байдаг. Кетонуудын карбонил бүлэг нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний дунд байрладаг бол карбонил бүлгийн эфир нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний төгсгөлд байрладаг. Энэхүү бүтцийн ялгаа нь тэдгээрийн физик, химийн шинж чанарын ялгаатай байдалд хүргэдэг.
●Кетонууд нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний дунд байрлах нүүрстөрөгчийн атомтай давхар холбогдсон хүчилтөрөгчийн атомаас бүрдэх карбонилийн бүлэгтэй органик нэгдлүүд юм. Тэдний химийн томъёо нь R-CO-R' бөгөөд R ба R' нь алкил эсвэл арил юм. Кетонууд нь хоёрдогч спиртийг исэлдүүлэх эсвэл карбоксилын хүчлийг задлах замаар үүсдэг. Тэд мөн кето-энол таутомеризмд ордог бөгөөд энэ нь кетон болон энол хэлбэрээр хоёуланд нь байж болно гэсэн үг юм. Кетоныг уусгагч, полимер материал, эмийн үйлдвэрлэлд ихэвчлэн ашигладаг.
●Эфир нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний төгсгөлд карбонил бүлэг, хүчилтөрөгчийн атомд холбогдсон R бүлэгтэй органик нэгдлүүд юм. Тэдний химийн томъёо нь R-COOR' бөгөөд R ба R' нь алкил эсвэл арил юм. Катализаторын оролцоотойгоор карбоксилын хүчлүүд нь спирттэй урвалд орсноор эфирүүд үүсдэг. Тэд жимсний үнэртэй бөгөөд ихэвчлэн үнэртэй ус, эссэнс, хуванцаржуулагч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
2.Кетон ба эфирийн хамгийн тод ялгаа нь тэдний буцлах цэг юм. Кетонуудын буцлах цэг нь эфирийнхээс өндөр байдаг, учир нь тэдгээр нь молекул хоорондын хүч илүү хүчтэй байдаг. Кетон дахь карбонил бүлэг нь ойролцоох кетон молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж, улмаар молекул хоорондын хүчийг илүү хүчтэй болгодог. Үүний эсрэгээр эфир нь R бүлгийн хүчилтөрөгчийн атомууд ойролцоох эфир молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадваргүйгээс болж молекул хоорондын хүч сул байдаг.
3.Үүнээс гадна кетон ба эфирийн реактив байдал нь өөр өөр байдаг. Карбонил бүлгийн хоёр талд хоёр алкил эсвэл арилийн бүлэг байдаг тул кетонууд нь эфирээс илүү идэвхтэй байдаг. Эдгээр бүлгүүд карбонилд электрон хандивлаж, нуклеофилийн халдлагад илүү өртөмтгий болгодог. Үүний эсрэгээр, хүчилтөрөгчийн атом дээр алкил эсвэл арилийн бүлэг байдаг тул эфир нь бага урвалд ордог. Энэ бүлэг нь хүчилтөрөгчийн атомд электрон хандивлаж, нуклеофилийн халдлагад бага өртөмтгий болгодог.
4. Кетон ба эфирийн бүтэц, буцалгах цэг, урвалын янз бүрийн байдлаас шалтгаалан тэдгээрийн хэрэглээний ялгааг тодорхойлдог. Кетоныг ихэвчлэн уусгагч, полимер материал, эм үйлдвэрлэхэд ашигладаг бол эфирийг ихэвчлэн үнэртэн, амтлагч, хуванцаржуулагч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кетоныг мөн бензинд түлшний нэмэлт болгон ашигладаг бол эфирийг машин механизмд тосолгооны материал болгон ашигладаг.
Бид кетон ба эфирийн нарийн ширийн зүйлийг аль хэдийн мэддэг болсон тул кетон, эфир, эфир хоёрын ялгаа юу вэ?
Юуны өмнө бид эфир гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй. эфир нь хоёр нүүрстөрөгчийн атомтай холбогдсон хүчилтөрөгчийн атом агуулдаг. Эдгээр нь хар тамхины шинж чанараараа алдартай нэгдэл юм. Эфир нь ихэвчлэн өнгөгүй, уснаас бага нягт, тос, өөх тос зэрэг бусад органик нэгдлүүдэд сайн уусгагч юм. Эдгээрийг мөн хөдөлгүүрийн ажиллагааг сайжруулахын тулд бензин хөдөлгүүрт түлшний нэмэлт болгон ашигладаг.
Эдгээр гурвын химийн бүтэц, хэрэглээг ойлгосны дараа кетон, эфир ба эфирийн ялгаа нь дараахь хоёр зүйлийг агуулдаг гэдгийг бид тодорхой мэдэж болно.
1. Кетон, эфир, эфирийн хооронд бидний олж болох хамгийн тод ялгаа нь тэдгээрийн функциональ бүлгүүд юм. Кетонууд нь карбонилийн бүлгүүдийг агуулдаг, эфир нь эфир-COO- холбоосыг агуулдаг ба эфир нь ямар ч функциональ бүлгийг агуулдаггүй. Кетон ба эфир нь химийн шинж чанараараа ижил төстэй байдаг. Хоёр нэгдлүүд хоёулаа туйлтай бөгөөд бусад молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж чаддаг ч кетон дахь устөрөгчийн холбоо нь эфирийнхээс илүү хүчтэй байдаг тул буцлах цэг нь өндөр байдаг.
2.Өөр нэг чухал ялгаа нь энэ гурав нь өөр өөр хэрэглээтэй байдаг
(1)Кетонуудын хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол давирхай, лав, тосыг уусгагч юм. Тэд мөн нарийн химийн бодис, эм, агрохимийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Ацетон зэрэг кетоныг хуванцар, утас, будаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
(2)Эфирийг анхилуун үнэр, амт чанараараа хоол хүнс, гоо сайхны салбарт ихэвчлэн ашигладаг. Тэдгээрийг мөн бэх, лак, полимерийн уусгагч болгон ашигладаг. Эфирийг мөн давирхай, хуванцаржуулагч, гадаргуугийн идэвхтэй бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
(3)эфир нь өвөрмөц шинж чанараараа өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг. Эдгээрийг уусгагч, мэдээ алдуулагч, гадаргуугийн идэвхтэй бодис болгон ашигладаг. Хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлд хадгалсан ургацыг хортон шавьж, мөөгөнцрийн халдвараас хамгаалахын тулд утах бодис болгон ашигладаг. Эфирийг мөн эпокси давирхай, цавуу, өнгөлгөөний материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Кетон ба эфир нь органик химийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн олон процессын барилгын материал юм. Жишээлбэл, кетоныг эм, полимер үйлдвэрлэхэд уусгагч болгон ашигладаг. Нөгөө талаас эфирийг үнэртэн, гоо сайхны үйлдвэрт, хүнсний үйлдвэрт амт оруулагч, уусгагч болгон, мөн будаг, бүрээсэнд ашигладаг.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 6-р сарын 14-ний хооронд
