هيمي اسيتال[1] أو نصف اسيتال أو اسيتال نصفي[1] أو شبه اسيتال (Hemiacetals) هي مركبات كيميائية تحتوي على مجموعة الكاوكسيد ، أو مجموعة ارولاوكسيد (OR-) و مجموعة هيدروكسيل (OH-) كمجموعات وظيفية التي ترتبط بنفس ذرة الكربون. نصف الاسيتال يتكون كمرحلة وسيطة (ناتج وسطي ) في تفاعل تشكيل الاسيتال عند إضافة مركب كحولي إلى مجموعة كاربونيل ، كعامل محفز يمكن استخدام الحموض أو القواعد. بتحفيز من حمض قوي ينشئ اخيرا أسيتال من خلال التفاعل مع جزئ كحول اخر.[2] لديها الصيغة العامة R1R2C(OH)OR ، حيث R لا يمكن ان يكون هيدروجين.[3] النصف اسيتال الحلقي تسمى لكتول Lactole .
المواد الطبيعية
العديد من السكريات تعتبر سكريات ألدهيدية، مثل د-الجلوكوز. السكريات الألدهيدية غالبا ما تكون على هيئة شبه أستال حلقي.
تشكيل الجلوكوز الحلقي[4]
الجلوكوز هو أهم مصادر الطاقة للانسان والحيوانات ومُخزن للطاقة الشمسية في النباتات، ونقصد هنا د-جلوكوز و هو سكر سداسي من الألدهوزات أو السكريات الألدهيدية . لكن في المحاليل غالبا ما يكون على شكل حلقي، حتى يتم تشكيل الحلقة تقوم مجموعة الألدهود في ذرة الكربون الاولى بالتفاعل مع مجموعة الكحول في الغالب من ذرة الكربون الخامسة لان ذلك الاوفر للطاقة، وينتج عن ذلك تكون شبه اسيتال بحيث تكتسب ذرة الكربون الاولى مجموعة الكحول، إذا كانت مجموعة الكحول تلك إلى الاعلى (على مستوى سطح مسقط هوارث) عندئذ يتسمى الجلكوز بيتا جلوكوز (بيتا د-جلوكوز ) اما إذا كان إلى الاسفل فيدعى الفا جلوكوز (الفا د-جلوكوز) ، في جسم الانسان غالبا ما يتكون بيتا جلكوز لانه اوفر للطاقة، حيث ان مجموعة الهيدروكسول لذرة الكربون الاولى في الفا جلوكوز تتنافر مع مجوعة الهيدروكسول لذرة الكربون الثانية، مما يتطلب طاقة أكبر مما في بيتا جلوكوز التي تكون فيه مجموعتا الهيدروكسول ابعد عن بعض، يسمى كلا شكلا الجلكوز الفا وبيتا انومير (شبية في الرمز الكيميائية وكذلك في المجموعات الوضيفية لكن يختلف فقط موضح مجموعة الهدروكسول عند الذرة الكربون الاولى الغير طبيعية الموضع مصاوغ كربونيلي (انومير anomer C1-Atom) ،حوالي 66% من الجلوكوز يكون من نوع بيتا، و 1% من النوع الغير حلقي .
اهمية الجلوكوز الحلقي
تمثل ذرة الكربون الاولى في السكر الحلقي خصوصاً في الجلوكوز اهمية كبيرة لانها نشطه في التفاعلات حيث يمكن تشكيل روابط جلوكوزية مع ذرات سكريات سداسية اخرى أو مع احماض امينية أو ببتيدات أو بروتينات ...، يوجد نوعين من الروابط جلوكوزيدية اكسجينية أو نيتروجينية :
- الرابطة الجلوكوزيدية الاكسجينية :
تكون الجلكوز الحلقي من الجلكوز غير الحلقي وبنئ أسيتال نصفي في تفاعل ازاحة الهيدروجينحيث تقوم مجموعة الهيدروكسيل عادة من ذرة الكربون الخامسة بالتفاعل مع مجموعة الكيتون من الذرة الاولى للكربون تحت تكون أسيتال نصفي ومجموعة كاربكسول مرتبطة بذرة الكربون الاولى التي بدورها تشكل مجموعة نشطة في التفاعلات الكيمائية- يمكن بنائها مع سكر احادي اخر ويتكون بذلك سكر ثنائي، وتلعب هنا مجموعة الكحول (الهيدروكسيل ) في ذرة الكربون الاولى دورا مهما كونها نشطه في التفاعلات عند ارتباط جزئي جلوكوز يتكون المالتوز ( الفا جلوكوز 1-4 جلوكوز ) ، عند ارتباط الجالكتوز مع الجلوكوز يمكن ان يتكون اللكتوز (سكر حليب : بيتا جالاكتوز 1-4 جلوكوز ) ، وهذة الرابطة الوحيدة من نوع بيتا التي يمكن ان يجزئها الجسم البشري بواسطة انزيم اللكتاز في حال حصول خلل في عمل الانزيم يتكون عندئذ حساسية من اللكتوز ، إذا تفاعل الفركتوز مع الجلوكوز يمكن ان ينتج الساخروز ( سكر قصب : الفا جلوكوز 1-2 بيتا فركتوز ) الجدير بالذكر ان رابطة الساخروز غير قابلة للتمديد كون المجموعتين النشطة ضالعة في الرابطة الجلوكوزيدية.
- يمكن بنئ رابطة جلوكوزيدية اكسيجينية كذلك مع الاحماض الامينية ( سيرين و ثريونين ) لانها تحتوي على مجموعة كحولية في المجموعات الطرفية .
- الرابطة الجلوكوزيدية النيتروجينية :
- يمكن ان تنشئ رابطة نيتروجينية مع الاحماض الامينية في الببتيدات (ارجينين : مجموعة الامين من المجموعة الفرعية)
- يمكن ان تنشئ كذلك مع قواعد الدي ان أ (DNA)
التشكيل
اشباه الاسيتال هي مرحلة وسيطة في تكوين الأسيتالات.
شبة اسيتال ثنائي الثيول
إذا تم استبدال ذراتي الأكسجين بذرتي كبريت في شبه الاسيتال، سنحصل على شبه اسيتال ثنائي الثيول. عند انتاج المضاد الحيوي الاريثروميسين تلعب اشباه الأسيتال ثنائية الثيول دورا مركزيا.[5] شبه الاسيتال ثنائي الثيول هو الذي يمنح فاكهة دوريان الاستوائية رائحتها المعتادة .[6]
المراجع
- "Al-Qamoos القاموس | English Arabic dictionary / قاموس إنجليزي عربي". www.alqamoos.org. مؤرشف من الأصل في 4 يناير 201904 يناير 2019.
- سيغفريد هالكمان: الكيمياء العضوية, 2.
- الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. "{{{title}}}". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
- Horn, Florian (2009). Biochemie des Menschen: das Lehrbuch für das Medizinstudium (باللغة الألمانية). Georg Thieme Verlag. . مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2020.
- R. B. وودوارد ، E. Logusch, K. P. نامبيار ، ك سكن, D. E. وارد B. W. Auyeung, P. بلا رام, L. J. براون, P. J. بطاقة, C. H. تشن R. B. Chenevert, A., Fliri; K. Frobel, H. J. Gais, D. G. Garratt ، ك هاياكاوا, W. Heggie D. P. Hesson, دي هوب, I. هوب, J. A., حياة, D. إيكيدا ، P. A. جاكوبي, K. S. كيم, Y. Kobuke, K., كوجيما ، K. Krowicki, V. J. Lee, T. Leutert, S. Malchenko, J. مارتنز, R. S. ماثيوز, B. S. Ong, J. B. الصحافة T. V. Rajanbabu ، ج. روسو, H. M., سوتر, M. سوزوكي, K. Tatsuta, L. M. تولبرت ، E. A. Truesdale, I. أوشيدا ، ي اده, T. Uyehara, A. T. Vasella, W. C. Vladuchick, P. A. وايد, R. M. ويليامز, H. N. C. وونغ: غير المتماثلة مجموع تركيب الاريثروميسين. 1.
- فولكر Mrasek: سر رائحة الفاكهة الألماني يدرس الباحثون الآسيوية دوريان, راديو ألمانيا "البحوث الأخبار" 11.نسخة محفوظة 04 أكتوبر 2018 على موقع واي باك مشين.