الرئيسيةعريقبحث

مركب قفصي

☰ جدول المحتويات

المركب القفصي [1] clathrate (أو المشبّك) هو مادّة كيميائية على شكل شبكة تحوي أو تحبس الجزيئات. كلمة clathrate مشتقة من الكلمة اللاتينية clatratus و التي تعني لديها قضبان أو شبكة.[2] مركبات ال Clathrate متكررة الوحدات البنائية (مبلمرات) و تقوم بتطويق جزيئات المركبات الأخرى بشكل كلي، ولكن حسب الاستخدام الحديث فإنّ استخدام ال Clathrate يتضمن مركب بين المضيف والضيف كما يتضمن مركبات الاحتواء.[3] وفقاً للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ,مركبات ال Clathrate هي "مركبات احتواء حيث تكون جزيئات الضيف في قفص مكوّن من قبل جزيئات المضيف أو شبكة من جزيئات المضيف." [4]

يمثل الشكل 1:3 المركب المعقّد من اليوريا و 6,1- ثنائي كلوريد الهيكسين. بحيث ترتبط جزيئات اليوريا في الهيكل بروابط هيدروجينية مكوّنة قنوات سداسية الشكل, تصطف فيها جزيئات كلوريد الكربون. *دليل الألوان: الأحمر يمثّل الأوكسجين, والأزرق يمثّل النيتروجين, والأخضر يمثّل الكلور. .[5]
بيتا_سيكلوديكسترين هو أحد أنواع الclathrate بحيث تترتب الجزيئات المضافة في وسط الدائرة وتقوم بملئ الفراغ.
يمثل الشكل مركب عضوي معدني إطار فلزي عضوي, بحيث يشير الجسم الكروي الأصفر إلى مكان ارتباط الجزيئات المضافة.

الظهور والمجال

مركبات الclathrate تشير إلى مضيفات على شكل مبلمرات تحوي جزيئات لمواد أخرى (جزيئات الضيف). يشير المصطلح مؤخراً إلى العديد من المضيفات الجزيئية، مثل الساليزارين (calixarene) و السايكلوديكسترين (cyclodextrins) وبعض المبلمرات الغير عضوية مثل الزيوليتس (zeolites). معدن السيليكا الطبيعي الكلاثريتي, chibaite تم وصفه مؤخراً في اليابان كنوع من مركبات ال .clathrate العديد من مركبات ال clathrate مشتقة من هياكل عضوية ترتبط بروابط هيدروجينية . تحضّر هذه الهياكل من جزيئات تتبع نظام "الارتباط الذاتي" عن طريق الروابط الهيدروجينية المتعددة. إن أكثر مركبات ال clathrate شهرة هو "methane clathrate" فتتكون فيه الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء، وتكون جزيئات الميثان هي جزيئات الضيف. هناك كميات كبيرة من جزيئات الميثان المتجمدة في هذا الشكل وتكون موجودة في تشكيلات التربة الصقيعية وفي قيعان البحار والمحيطات.[6] من الشبكات الأخرى المرتبطة بروابط هيدروجينية هي تلك المشتقة من الهيدروكواينون (hydroquinone) و اليوريا (urea) والثيويوريا (thiourea).ومن أكثر المركبات دراسة في مجال البحث هو مركب دينين Dianin's compound مركبات هوفْمان (Hofmann compounds) هي بوليمرات تساهمية بالصيغة الكيميائيّة Ni(CN)4Ni(NH3)2. تقوم هذه المواد بالتبلور مع ضيوف أروماتية (مركبات كيميائية تحوي حلقة بنزينية) (كالبنزن و زيلينات معينة (xylenes (certain ), وهذه الخاصيّة تُستغل تجاريّاً من أجل فصل هذه الهيدروكربونات.[3] الإطارات الفلزية العضوية ال(MOFs) تشكّل ال clathrates. المركبات القفصية الحساسة للتحلل الضوئي تم فحصها كحاويات لإطلاق الدواء أو الكاشف.[7]

التاريخ

هيدرات ال clathrate تم اكتشافها في عام 1810 من قبل العالم همفري ديفي [8] وكما قام العالم P.Peiffer بدراسة مركبات الclathrate في الأعوام 1927 و 1930, عرّف E.Hertel "المركبات الجزيئية" بأنها مواد تتحلل إلى مكونات أوليّة متبعة قانون فاعلية الكتلة في حالة المحلول أو الغاز. في عام 1945, قام H.M Powell بتحليل البُنية البلورية لهذه المركبات وأطلق عليها اسم clathrates.

اقرأ أيضاً

المراجع

  1. ترجمة Clathrate compound حسب بنك باسم للمصطلحات العلمية؛ مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، تاريخ الوصول: 05 02 2017.
  2. Latin dictionary - تصفح: نسخة محفوظة 14 أبريل 2012 على موقع واي باك مشين.
  3. J. L. Atwood "Inclusion Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a14_119
  4. IUPAC Gold Book - clathrates - تصفح: نسخة محفوظة 04 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  5. 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.
  6. Pearce, Fred (27 June 2009). "Ice on fire: The next fossil fuel". New Scientist. صفحات 30–33. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 201205 يوليو 2009.
  7. Ellis-Davies, Graham C. R. (يوليو 2007). "Caged compounds: photorelease technology for control of cellular chemistry and physiology". Nature Methods. 4 (8): 619–28. doi:10.1038/nmeth1072. PMID 17664946. مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2008.
  8. Ellen Thomas (نوفمبر 2004). "Clathrates: little known components of the global carbon cycle". Wesleyan University. مؤرشف من الأصل في 20 يوليو 201513 ديسمبر 2007.

موسوعات ذات صلة :