بالعربي

مُرَكَّباتٌ مُشْبِّكَة – Clathrat compound

المُشَبَّك هو مادّة كيميائيّة على شكل شبكةٍ تحوي أو تحبِس الجُزيئات. كلمة مُشَبَّك مُشتقةٌ من الكَلِمة اللاتينيّة clatratus”” والتي تعني أن لديها قُضبان أو شبكة. [1] المُركّبات المُشَبَّكة متكررة الوحدات البنائيّةِ (مبلمرات) و تقوم بتطويقِ جزيئاتِ المُركّبات الأخرى بشكلٍ كليّ, ولكن حسب الاستخدام الحديث فإنّ استخدامَ المُشَبَّك يتضمّنُ مركّب بين المضيفِ والضيفِ، كما يتضمّنُ مُركّبات الاحتواء. [2] وفقاً للاتحاد الدوليّ للكيمياء البحتة و التطبيقيّة, فإنًّ المُركّبات المُشَبِّكة هي “مُركّباتُ احتواءٍ حيث تكون جزيئات الضيف في قفصٍ مكوّن من قِبَل جزيئات المُضيف أو شبكةٍ من جزيئات المضيف.” [3]


يمثلُ الشكل 1:3 المُركّب المعقّد من اليوريا و 6,1- ثنائيّ كلوريد الهيكسين. بحيث ترتبط جزيئات اليوريا في الهيكل بروابطَ هيدروجينيّة مكوِّنَةً قنوات سداسيّة الشكل, تصطفُّ فيها جزيئات كلوريد الكربون.
*دليل الألوان: الأحمر يمثّل الأوكسجين, والأزرق يمثّل النيتروجين, والأخضر يمثّل الكلور. [4]

الظهور والمجال
المُركّبات المُشَبِّكة تشير إلى مضيفاتٍ على شكل مبلمراتٍ تحوي جزيئاتٍ لموادٍّ أخرى (جزيئاتُ الضيفِ). يشير المصطلح مؤخّرًا إلى العديد من المضيفات الجزيئيّة, مثل الساليزارين ( calixarenes ) و السايكلوديكسترين ( cyclodextrins ) وبعض المبلمرات غير العضويّة مثل الزيوليتس ( zeolites). معدن السيليكا الطبيعيّ الكلاثريتي, chibaite تمَّ وصفه مؤخّرًا في اليابان كنوعٍ من المُركّبات المُشَبِّكة.
العديد من المركّبات المُشَبِّكة مشتقّة من هياكل عضويّة ترتبط بروابطَ هيدروجينيّة . تُحَضَّر هذه الهياكل من جزيئات تتّبع نظام “الارتباط الذاتيّ” عن طريق الروابط الهيدروجينيّة المتعدِّدة. إنّ أكثر المركبات المُشَبِّكة شهرةً هو “methane clathrate” فتتكوّن فيه الروابط الهيدروجينيّة بين جزيئات الماء, وتكون جزيئات الميثان هي جزيئات الضيف. هناك كميّات كبيرة من جزيئات الميثان المتجمِّدة في هذا الشكل وتكون موجودة في تشكيلات التُّربة الصّقيعيّة وفي قيعان البحار والمحيطات. [5] من الشّبكات الأخرى المرتبطة بروابط هيدروجينيّة هي تلك المشتقّة من الهيدروكواينون ((hydroquinone و اليوريا ( urea) و الثيويوريا ( thiourea ).ومن أكثر المُركّبات دراسةً في مجال البحث هو مركّب Dianin (Dianin’s compound)
مُركّبات هوفْمان(Hofmann compounds) هي بوليمرات تساهميّة بالصِّيغة الكيميائيّة Ni(CN)4Ni(NH3)2. تقوم هذه الموادّ بالتَّبلور مع ضيوفٍ أروماتيّة ( مركباتٍ كيميائيّةٍ تحوي حلقةً بنزينيّة) ( كالبنزين و زيلينات معيّنة (xylenes (certain ), وهذه الخاصيّة تُستَغل تجاريًّا من أجل فصل هذه الهيدروكربونات. [2]  الإطارات الفلزيّة العضويّة ( (MOFsتشكّل ال clathrates.
المُركّبات القفصيّة الحسّاسة للتحلّلِ الضوئيّ تمَّ فحصها كحاوياتٍ لإطلاقِ الدَّواء أو الكاشف. [6]

 

B_سيكلوديكسترين هو أحد أنواع الclathrate بحيث تترتَّب الجزيّئات المُضافة في وسط الدّائرة وتقوم
بملئ الفراغ.

يمثِّل الشَّكل مُركّب عضويّ معدنيّ (MOF-5), بحيث يشير الجّسم الكرويّ الأصفر إلى مكان ارتباط
الجّزيّئات المضافة.

*تقوم أجهزة التحليل الضوئيّ بالاحتفاظ بالمُركّبات التي تمّت دراسَتُها وفحصُها كمصدرٍ
لإنتاج الأدوية المختلفة.
التاريخ
هيدرات ال clathrate تمَّ اكتشافها في عام 1810 من قِبَل العالِم Humphry Davy. [7] وكما قام العالِم P.Peiffer بدراسة مُركّبات الclathrate في الأعوام 1927 و 1930، عرَّف E.Hertel “المُركّبات الجزيئيّة” بأنها موادّ تتحلَّل إلى مكوّنات أوليّة مُتَّبِعةً قانون فاعليّة الكتلة (mass action law) في حالة المحلول أو الغاز. في عام 1945, قام H.M Powell بتحليل البُنية البلوريّة لهذه المُركّبات وأطلق عليها اسم clathrates.

[read more=المصادر less=إخفاء]

  1. a b J. L. Atwood “Inclusion Compounds” in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a14_119
  2. http://goldbook.iupac.org/C01097.html
  3. Hollingsworth, U.Werner-Zwanziger; Brown, J.D.Chaney; Huffman, K.D.M.Harris (1999). “Spring-Loading at the Molecular Level:  Relaxation of Guest-Induced Strain in Channel Inclusion Compounds”. J. Am. Chem. Soc 121: 9732. doi:10.1021/ja9919534.
  4. Pearce, Fred (27 June 2009). “Ice on fire: The next fossil fuel”. New Scientist. pp. 30–33. Retrieved 2009-07-05.
  5. Ellis-Davies, Graham C. R. (July 2007). “Caged compounds: photorelease technology for control of cellular chemistry and physiology”. Nature Methods 4 (8): 619–28. doi:10.1038/nmeth1072. PMID 17664946.
  6.  Ellen Thomas (November 2004). “Clathrates: little known components of the global carbon cycle”. Wesleyan University. Retrieved 13 December 2007.

[/read]

اترك تعليق

آخر المقالات