ในทางเคมี หมู่ไฮดรอกซีหรือไฮดรอกซิลเป็นหมู่ฟังก์ชัน ที่มี −OH ซึ่งประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน หนึ่งอะตอมที่มีพันธะโควาเลนต์กับอะตอมไฮโดรเจนอีกอะตอมหนึ่ง ในเคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และกรดคาร์บอกซิลิก มีกลุ่มไฮดรอกซีหนึ่งกลุ่มหรือมากกว่า ส่วนแอนไอออน ที่มีประจุลบ HO− เรียกว่า ไฮดรอกไซด์ และ อนุมูล HO· เรียกอีกอย่างว่าอนุมูลไฮดรอกซิล ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซีที่ไม่มีพันธะต่อกับอะตอมอื่น ๆ
ตามคำจำกัดความของ IUPAC คำว่า ไฮดรอกซิล หมายถึงอนุมูลไฮดรอกซิล (·OH ) เท่านั้น ในขณะที่หมู่ฟังก์ชัน−OH เรียกว่า หมู่ไฮดรอกซี [1]
คุณสมบัติ
น้ำ แอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิก และสารประกอบที่ประกอบด้วยไฮดรอกซีอื่นๆ อีกมากมาย สามารถถูกดึงโปรตอนออกได้ เนื่องจากความแตกต่างที่มากระหว่างค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของออกซิเจน (3.5) และไฮโดรเจน (2.1) นอกจากนี้ สารประกอบที่มีไฮดรอกซีจะสามารถเข้าไปมีส่วนร่วมใน พันธะไฮโดรเจน ระหว่างโมเลกุล ทำให้แรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น และทำให้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารประกอบที่ไม่มีหมู่ฟังก์ชันนี้ สารประกอบอินทรีย์ซึ่งมักละลายน้ำได้ไม่ดี จะละลายน้ำได้เมื่อมีกลุ่มไฮดรอกซีสองกลุ่มหรือมากกว่านั้น ดังที่แสดงในน้ำตาลและกรดอะมิโน
การเกิดขึ้น
กลุ่มไฮดรอกซีมีแพร่หลายในเคมีและชีวเคมี สารประกอบอนินทรีย์หลายชนิดมีกลุ่มไฮดรอกซิล รวมถึง กรดซัลฟิวริก ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุด[2]
กลุ่มไฮดรอกซีมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาดีไฮเดรชันซึ่งเชื่อมโยงโมเลกุลทางชีวภาพที่เรียบง่ายให้เป็นโซ่ยาว ตัวอย่างเช่น การเชื่อมกรดไขมันกับกลีเซอรอล เพื่อสร้างไตรอะซิลกลีเซอรอล −OH จะถูกกำจัดออกจากปลายคาร์บอกซีของกรดไขมัน รวมไปถึงการรวมตัวของน้ำตาลสองชนิดเพื่อสร้างไดแซ็กคาไรด์ จะกำจัด −OH ออกจากกลุ่มคาร์บอกซีที่ปลายอัลดีไฮด์ของน้ำตาลหนึ่งชนิด และยังมีการสร้างพันธะเปปไทด์ เพื่อเชื่อมกรดอะมิโนสองตัวในการสร้างโปรตีน จะทำให้ −OH ออกจากกลุ่มคาร์บอกซีของกรดอะมิโนหนึ่งตัว
อนุมูลไฮดรอกซิล
อนุมูลไฮดรอกซิลมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงและทำให้อายุสั้น เพราะเมื่อระบบชีวภาพสัมผัสกับอนุมูลไฮดรอกซิล พวกมันสามารถสร้างความเสียหายให้กับเซลล์ได้ รวมถึงเซลล์ในมนุษย์ โดยพวกมันสามารถทำปฏิกิริยากับ DNA ไขมัน และ โปรตีน ได้ [3]
การสังเกตบนดาวเคราะห์
แสงเรืองรองแห่งโลก
ท้องฟ้ายามค่ำคืนของโลกได้รับแสงสว่างจากแสงที่กระจายตัว เรียกว่า แสงเรืองรองในอากาศ ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีของอะตอมและโมเลกุล [4] ลักษณะที่รุนแรงที่สุดที่สังเกตเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืนของโลกคือกลุ่มของการเปลี่ยนผ่านอินฟราเรดที่ความยาวคลื่นระหว่าง 700 นาโนเมตรและ 900 นาโนเมตร. ในปีพ.ศ. 2493 เอเดน ไมเนล ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้เป็นการเปลี่ยนผ่านของโมเลกุลไฮดรอกซิล OH [5]
พื้นผิวดวงจันทร์
ในปี 2009 ดาวเทียม Chandrayaan-1 ของอินเดียและยาน อวกาศ Cassini ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) และ ยานสำรวจ Deep Impact ต่างก็ตรวจจับหลักฐานของน้ำจากเศษไฮดรอกซิลบน ดวงจันทร์ ตามที่รายงานโดย Richard Kerr " เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ [เครื่องสร้างแผนที่แร่วิทยาบนดวงจันทร์ หรือที่เรียกว่า "M3") ตรวจพบการดูดกลืนอินฟราเรดที่ความยาวคลื่น 3.0 ไมโครเมตรที่น้ำหรือไฮดรอกซิลเท่านั้นที่สามารถสร้างได้—ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่เชื่อมเข้าด้วยกัน— [6] NASA ยังรายงานในปี 2009 ว่ายานสำรวจ LCROSS เผยให้เห็นสเปกตรัมการแผ่รังสี อัลตราไวโอเลต ที่สอดคล้องกับการปรากฏตัวของไฮดรอกซิล [7]
เมื่อวันที่ 26 ตุลาคม 2020 NASA รายงานหลักฐานที่ชัดเจนของน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์ภายใต้แสงอาทิตย์ บริเวณใกล้กับ หลุมอุกกาบาต Clavius ซึ่งได้รับมาจาก หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์อินฟราเรดสตราโตสเฟียร์ (SOFIA) [8] กล้องอินฟราเรดตรวจจับวัตถุจาง SOFIA สำหรับกล้องโทรทรรศน์ SOFIA (FORCAST) ตรวจจับแถบการปล่อยแสงที่ความยาวคลื่น 6.1 ไมโครมิเตอร์ที่มีอยู่ในน้ำแต่ไม่มีในไฮดรอกซิล คาดว่าปริมาณน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์มีปริมาณเทียบเท่ากับขวดน้ำขนาด 12 ออนซ์ต่อดินบนดวงจันทร์หนึ่งลูกบาศก์เมตร [9]
ยานสำรวจ ฉางเอ๋อ 5 ซึ่งลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2563 พกพาเครื่องตรวจวัดสเปกตรัมแร่วิทยาที่สามารถวัดสเปกตรัมการสะท้อนอินฟราเรดของหินและเรโกไลต์บนดวงจันทร์ได้ สเปกตรัมการสะท้อนแสงของตัวอย่างหินที่ความยาวคลื่น 2.85 ไมโครมิเตอร์บ่งชี้ความเข้มข้นของน้ำ/ไฮดรอกซิลในพื้นที่สูงถึง 180 ส่วนต่อล้านส่วน [10]
บรรยากาศของดาวศุกร์
ยานโคจร Venus Express รวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ของดาวศุกร์ ตั้งแต่เดือนเมษายน พ.ศ. 2549 ถึงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2557 ในปี พ.ศ. 2551 Piccioni และคณะ ได้รายงานการวัดการแผ่รังสีแสงเรืองรองในบรรยากาศของดาวศุกร์โดยใช้เครื่องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดและแสงที่มองเห็นได้ (VIRTIS) บนยาน Venus Express พวกเขาให้แถบการแผ่รังสีในช่วงความยาวคลื่น 1.40 - 1.49 ไมโครเมตรและ 2.6 - 3.14 ไมโครเมตรถึงการเปลี่ยนแปลงการสั่นของพันธะ O-H [11] นี่เป็นหลักฐานแรกของ OH ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์อื่นนอกเหนือจากโลก [11]
บรรยากาศของดาวอังคาร
ในปี 2556 มีการสังเกตสเปกตรัมอินฟราเรดใกล้ของ OH ในแสงกลางคืนในชั้นบรรยากาศฤดูหนาวบริเวณขั้วโลกของดาวอังคารโดยใช้เครื่อง Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) [12]
ดาวเคราะห์นอกระบบ
ในปี 2021 พบหลักฐานของ OH ในชั้นบรรยากาศด้านกลางวันของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-33b ในสเปกตรัมการแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นระหว่าง 1 ถึง 2 ไมโครเมตร [13] หลักฐานของ OH ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-76b ถูกค้นพบในเวลาต่อมา [14] ทั้ง WASP-33b และ WASP-76b ต่างก็เป็น ดาวพฤหัสบดีที่ร้อนจัด และมีแนวโน้มว่าน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเหล่านี้จะปรากฏเป็นไอออนที่แตกตัว
อ้างอิง
อ่านเพิ่มเติม
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
