Кетон ба эфир хоёулаа органик химийн хамгийн чухал хоёр функциональ бүлэг юм. Эдгээр нь олон төрлийн органик нэгдлүүдэд агуулагддаг бөгөөд олон биологийн болон химийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ижил төстэй байдлаас үл хамааран тэдгээрийн шинж чанар, зан төлөв нь нэлээд өөр юм. Кетон ба эфир гэж юу болох, тэдгээр нь хэрхэн ялгаатай, хэрхэн төстэй, хими, биологийн хувьд юу гэсэн үг болохыг авч үзье.
Кетон нь молекулын голд карбонилын функциональ бүлэг (C=O) агуулсан органик нэгдлүүдийн ангилал юм. Кетонууд нь карбонилын нүүрстөрөгчтэй холбогдсон хоёр алкил эсвэл арил бүлэгтэй байдаг. Эдгээрээс хамгийн энгийн нь ацетон бөгөөд (CH3)2CO томъёотой. Эдгээр нь бие махбод дахь өөх тосны задралаар үүсдэг. Кетон биетүүд гэгддэг кетонууд нь таны бие энерги авахын тулд нүүрс усны оронд өөх тосыг задалж эхлэхэд үүсдэг химийн бодисууд юм.
Кетонууд нь элгэнд өөх тосны хүчлээс үүсч, цусны урсгалд ялгардаг бөгөөд тэнд биеийн эс, эрхтний эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Бие махбодь кетозын үед глюкозоос илүү кетоныг түлшний гол эх үүсвэр болгон ашигладаг тул кетоген хоолны дэглэм сүүлийн жилүүдэд маш их алдартай болсон. Гэсэн хэдий ч кетонууд зөвхөн мацаг барих эсвэл кетоген хоолны дэглэм барих үед үүсдэггүй. Эдгээр нь бие махбодь стресст орсон үед, тухайлбал хүнд дасгал хийх үед, эсвэл биед инсулин дутагдах үед үүсдэг бөгөөд энэ нь чихрийн шижинтэй хүмүүст тохиолддог.
Кетозын үед гурван кетон үүсдэг: ацетон, ацетоацетат, бета-гидроксибутират (BHB). Тэдгээрийн дотроос ацетон нь амьсгалаар биеэс ялгардаг кетон бөгөөд амьсгалахад жимсний эсвэл чихэрлэг үнэр ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг "кето амьсгал" гэж нэрлэдэг. Энэ нь таны бие кетозын төлөвт орсны шинж тэмдэг байж болно. Өөр нэг кетон болох ацетоацетат нь элгэнд үүсч, биеийн эсүүд энергийн эх үүсвэр болдог. Гэсэн хэдий ч кетозын үед цусан дахь хамгийн түгээмэл кетон болох BHB болж хувирдаг. BHB нь цус-тархины саадыг амархан давж, улмаар тархийг эрч хүчээр хангаж, оюун ухааны тодорхой байдал, анхаарлаа сайжруулж чаддаг.
Эстерүүд нь RCOOR' функцтэй органик нэгдлүүд бөгөөд R ба R' нь аливаа органик бүлэг юм. Эстерүүд нь карбоксилын хүчил ба спиртүүд нь хүчиллэг нөхцөлд урвалд орж, усны молекулыг устгах үед үүсдэг. Эдгээр нь эфирийн тос болон олон жимсэнд түгээмэл байдаг. Жишээлбэл, боловсорсон гадил жимсний үнэр нь изоамил ацетат гэж нэрлэгддэг эфирээс гардаг. Эстерүүд нь өвөрмөц шинж чанартай тул тэдгээрийг янз бүрийн салбарт үнэ цэнэтэй болгодог.
1. Үнэртэн
Эфирийн хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол чихэрлэг, жимслэг, тааламжтай үнэртэй тул үнэртэн, үнэртэнд хэрэглэх явдал бөгөөд тэдгээр нь бүтээгдэхүүний ерөнхий үнэрийг сайжруулж, хэрэглэгчдэд илүү тааламжтай болгодог.
2. Хоолны амт
Эфирийн өвөрмөц химийн бүтэц нь жимсний болон цэцгийн үнэрийг өгөх боломжийг олгодог тул эфирийг хүнсний үйлдвэрлэлд, ялангуяа амт оруулагчдад ашигладаг. Энэ нь чихэр, гурилан бүтээгдэхүүн, ундаа зэрэг олон төрлийн хүнсний бүтээгдэхүүнд харьцангуй түгээмэл байдаг. Өдөр тутмын амьдралд эфирийг хиймэл амт оруулагч үйлдвэрлэхэд ашиглаж ирсэн бөгөөд олон төрлийн хүнсний үндсэн орц болсон.
3. Хуванцар
Хуванцаржуулагчийн хувьд эфирүүд нь хуванцарыг илүү уян хатан, бат бөх болгодог. Тиймээс эфирүүдийг янз бүрийн хуванцар үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд цаг хугацааны явцад хуванцар хэврэг болохоос сэргийлдэг. Энэ нь автомашины эд анги эсвэл эмнэлгийн хэрэгсэл зэрэг бат бөх бүтээгдэхүүний хувьд чухал юм.
4. Уусгагч
Учир нь эфирүүд нь тос, давирхай, өөх тос зэрэг органик бодисыг уусгаж чаддаг. Тиймээс эфирүүд нь олон салбарт бусад бодисыг уусгах уусгагч болгон ашигтай байдаг. Эфирүүд нь сайн уусгагч тул будаг, лак, цавуу үйлдвэрлэхэд ашигтай байдаг.
Кетон ба эфирийг харьцуулж үзвэл кетон ба эфирийн ялгаа нь голчлон дараах талуудад байгааг бид олж мэдэж болно.
1. Кетон ба эфирийн гол ялгаа нь голчлон химийн бүтцэд оршдог. Кетоны карбонил бүлэг нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний дунд байрладаг бол эфирийн карбонил бүлэг нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний төгсгөлд байрладаг. Энэхүү бүтцийн ялгаа нь тэдгээрийн физик болон химийн шинж чанарын ялгаанд хүргэдэг.
●Кетонууд нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний голд байрлах нүүрстөрөгчийн атомтай давхар холбогдсон хүчилтөрөгчийн атомаас бүрдэх карбонилын 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-енол таутомеризмд ордог бөгөөд энэ нь кетон ба энол хэлбэрээр хоёуланд нь оршиж болно гэсэн үг юм. Кетонуудыг уусгагч, полимер материал, эмийн үйлдвэрлэлд түгээмэл ашигладаг.
●Эфирүүд нь нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний төгсгөлд карбонилын бүлэг, хүчилтөрөгчийн атомд холбогдсон R бүлэгтэй органик нэгдлүүд юм. Тэдний химийн томъёо нь R-COOR' бөгөөд R ба R' нь алкил эсвэл арил юм. Эфирүүд нь катализаторын дэргэд карбоксилын хүчлийг спирттэй урвалд оруулснаар үүсдэг. Эдгээр нь жимсний үнэртэй бөгөөд ихэвчлэн үнэртэн, эссенс, хуванцаржуулагч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
2.Кетон ба эфирийн хоорондох хамгийн тод ялгаа нь тэдгээрийн буцлах цэг юм. Кетонуудын буцлах цэг нь эфирийнхээс өндөр байдаг, учир нь тэдгээр нь молекул хоорондын илүү хүчтэй хүчтэй байдаг. Кетон дахь карбонил бүлэг нь ойролцоох кетоны молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж, улмаар молекул хоорондын илүү хүчтэй хүч үүсгэдэг. Үүний эсрэгээр, эфирүүд нь R бүлгийн хүчилтөрөгчийн атомууд ойролцоох эфирийн молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадваргүйгээс болж молекул хоорондын хүч сул байдаг.
3.Үүнээс гадна кетон ба эфирийн урвалд орох чадвар өөр өөр байдаг. Карбонилын бүлгийн хоёр талд хоёр алкил эсвэл арил бүлэг байдаг тул кетонууд нь эфирээс илүү урвалд ордог. Эдгээр бүлгүүд нь карбонилд электрон өгч чаддаг тул нуклеофилийн халдлагад илүү өртөмтгий болгодог. Үүний эсрэгээр, хүчилтөрөгчийн атом дээр алкил эсвэл арил бүлэг байдаг тул эфирүүд бага урвалд ордог. Энэ бүлэг нь хүчилтөрөгчийн атомд электрон өгч чаддаг тул нуклеофилийн халдлагад бага өртөмтгий болгодог.
4. Кетон ба эфирийн бүтэц, буцалгах температур болон урвалд орох чадварын ялгаанаас шалтгаалан тэдгээрийн хэрэглээний ялгааг тодорхойлдог. Кетоныг ихэвчлэн уусгагч, полимер материал, эмийн үйлдвэрлэлд ашигладаг бол эфирийг ихэвчлэн үнэртэн, амт оруулагч, хуванцаржуулагч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кетоныг мөн бензинд түлшний нэмэлт болгон ашигладаг бол эфирийг машин механизмд тослох материал болгон ашигладаг.
Бид кетон ба эфирийн талаарх нарийн ширийн зүйлийг аль хэдийн мэддэг болсон тул кетон, эфир ба эфирийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Юуны өмнө бид эфир гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй. Эфир нь хоёр нүүрстөрөгчийн атомтай холбогдсон хүчилтөрөгчийн атом агуулдаг. Эдгээр нь мансууруулах шинж чанараараа алдартай нэгдэл юм. Эфир нь ихэвчлэн өнгөгүй, уснаас бага нягтралтай бөгөөд тос, өөх тос зэрэг бусад органик нэгдлүүдийг сайн уусгадаг. Мөн тэдгээрийг хөдөлгүүрийн ажиллагааг сайжруулахын тулд бензин хөдөлгүүрт түлшний нэмэлт болгон ашигладаг.
Эдгээр гурвын химийн бүтэц, хэрэглээг ойлгосны дараа кетон, эфир ба эфирийн ялгаа нь дараах хоёр талыг багтаасан болохыг бид тодорхой мэдэж болно.
1. Кетон, эфир, эфирийн хоорондох хамгийн мэдэгдэхүйц ялгаануудын нэг бол тэдгээрийн функциональ бүлгүүд юм. Кетонууд нь карбонилын бүлгүүдийг агуулдаг бол эфирүүд нь эфир-COO- холбоог агуулдаг бөгөөд эфирүүд нь ямар ч функциональ бүлэг агуулдаггүй. Кетон ба эфирүүд нь химийн шинж чанараараа зарим ижил төстэй шинж чанартай байдаг. Хоёр нэгдэл хоёулаа туйлширсан бөгөөд бусад молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж чаддаг боловч кетон дахь устөрөгчийн холбоо нь эфир дэхээс илүү хүчтэй тул буцлах температур өндөр байдаг.
2.Өөр нэг чухал ялгаа нь гурвуулаа өөр өөр хэрэглээтэй байдаг явдал юм
(1)Кетоныг хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол давирхай, лав, тосны уусгагч болгон ашиглах явдал юм. Тэдгээрийг мөн нарийн химийн бодис, эмийн бүтээгдэхүүн, хөдөө аж ахуйн химийн бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ацетон зэрэг кетоныг хуванцар, утас, будаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
(2)Эфирийг тааламжтай үнэр, амтаараа хүнс, гоо сайхны салбарт түгээмэл хэрэглэдэг. Тэдгээрийг мөн бэх, лак, полимерийн уусгагч болгон ашигладаг. Эфирийг мөн давирхай, хуванцаржуулагч, гадаргуугийн идэвхт бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
(3)Эфир нь өвөрмөц шинж чанараасаа шалтгаалан өргөн хүрээний хэрэглээтэй. Тэдгээрийг уусгагч, мэдээ алдуулагч, гадаргуугийн идэвхт бодис болгон ашигладаг. Хөдөө аж ахуйн салбарт тэдгээрийг хадгалсан ургацыг хортон шавьж, мөөгөнцрийн халдвараас хамгаалахын тулд фумигант болгон ашигладаг. Эфирийг мөн эпокси давирхай, цавуу, бүрээсийн материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Кетон ба эфирүүд нь органик химид өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд олон үйлдвэрлэлийн процессын барилгын материал болдог. Жишээлбэл, кетонуудыг уусгагч, эм, полимер үйлдвэрлэлд ашигладаг. Нөгөөтэйгүүр, эфирийг үнэртэн, гоо сайхны салбарт, хүнсний үйлдвэрт амт оруулагч, уусгагч, мөн будаг, бүрхүүлд ашигладаг.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 6-р сарын 14
