تويت
الخليط الراسيمي Racemic mixture - إن المواد التي لها خاصية النشاط الضوئي قد تنتج في عمليات التحضير المعملي بصورة غير نشطة ضوئياً أي أنها لا تقوم بتدوير مستوى الضوء المستقطب إلى اليمين أو اليسار.
- وسبب ذلك هو فرصة تكون نسبة ٥٠٪ من كل من المتشابهين الضوئيين للمادة.
- ونتيجة لهذه الفرصة فإن مثل هذا الخليط من المتشابهين الضوئيين يتصف بأنه غير نشط ضوئياً أي أن وجود الكمية المتساوية من كل منهما تقوم بإلغاء عمل الآخر (التدوير إلى اليمين أو اليسار)
- ومثل هذا الخليط من المتضادين الضوئيين (٥٠% إلى ٥٠٪) يسمى بالخليط الراسيمي: Racemate أو racemic أو dl-mixture
مثال على الخليط الراسمي Racemic mixture
- ولعل أبسط مثال من التحضير المعملي والذي تكون فيه نواتج التفاعل ماهي إلا خليط راسيمي هو تكوين السيانوهيدرين من الأسيتالدهيد.
فاقتراب أيون السيانيد إلى مجموعة الكربونيل يحدث بصورة متكافئة من كلا الجانبين، الشيء الذي يؤدى إلى فرصة تكوين كلا المتشابهين الضوئيين بكميات متساوية في صورة خليط (هو الخليط الراسيمي).
بالمقارنة لما يحدث أثناء التجربة، فإن تلك المركبات التي توجد في الطبيعة قد توجد على الهيئة النشطة ضوئياً.
- فمعظم التفاعلات التي تحدث في الخلايا الحية غالباً ما تحدث تحت تأثير الأنزيمات البروتينية والتي تعمل كعوامل مساعدة للتفاعلات البيولوجية.
- هذه الأنزيمات هي مواد نشطة ضوئياً وقادرة على العمل الحفزي في اتجاه تكوين أحد المتضادات الضوئية دون الآخر.
- ومن المواد النشطة والتي تكسب هذه الخاصية تلك المركبات المألوفة التي نحصل عليها من عمليات البناء metabolic processes وهي الكربوهيدرات، البروتينيات، الحموض النووية والستيرويدات steroids وكذلك المضادات الحيوية antibiotics مثل البنسلين والأرومايسين.
فصل الأشكال الراسيمية Resolution of racemates
- هي العملية التي يتم فيها فصل الخليط الراسيمى إلى شكليه الفعالين ضوئياً.
- توجد بعض الطرق لأداء هذا الغرض ولعل الفضل يرجع في استنباط أسسها إلى العالم لويس باستر Lowis Pasteur وتذكر منها: الفصل الكيميائي عن طريق تكوين الأملاح
الفصل الكيميائي عن طريق تكوين الأملاح
- غالباً ما تكون نتيجة تحول الخليط الراسيمي بواسطة تكوين أملاح هي الدياستيريو أيزومرات.
- فمثلاً إذا كان المراد فصل حمض راسيمي (ليكن حمض الطرطريك مثلاً) فإنه تضاف قاعدة ما نشطة ضوئياً (مصدر الحصول على الأمين الفعال ضوئياً هو النباتات) حيث يتكون عندئذ خليط من ملحين دياستيريوا أيزومرات (غير متطابقين ولايشكل أحدهما صورة مرآوية للآخر).
- ومن ثم يمكن فصل هذه الملحين عن طريق الاختلاف في درجة ذوبانها أو عن طريق البللورة التجزيئية ومتى ماتم ذلك يضاف حمض معدني إلى الأملاح كل على حدة للحصول على متشابهي الحمض.
ويتم العكس عندما يراد فصل قاعدة راسيمية حيث يستخدم حمض نشط ضوئياً، في الغالب يستخدم حمض الطرطريك الفعال ضوئياً والذي يمكن الحصول عليه من المصادر الطبيعية أو يستخدم حمض (+) كمفور - ١٠ ـ حمض السلفون Camphor-10-sulphonic acid ().
- أما إذا لم يكن الخليط الراسيمي حمضاً أو قاعدة فإنه يمكن فصله إلى المتشابهين الفعالين ضوئياً عن طريق تحويل هذا الخليط إلى مشتق حمضي والذي بدوره يعالج بنفس الطريقة التي شرحناها آنفاً الفصل الحمض الراسيمي.
- ولعل هذا يتضح من المثال التالي لو كان الخليط الراسيمي هو كحول
- وسبب ذلك هو فرصة تكون نسبة ٥٠٪ من كل من المتشابهين الضوئيين للمادة.
- ونتيجة لهذه الفرصة فإن مثل هذا الخليط من المتشابهين الضوئيين يتصف بأنه غير نشط ضوئياً أي أن وجود الكمية المتساوية من كل منهما تقوم بإلغاء عمل الآخر (التدوير إلى اليمين أو اليسار)
- ومثل هذا الخليط من المتضادين الضوئيين (٥٠% إلى ٥٠٪) يسمى بالخليط الراسيمي: Racemate أو racemic أو dl-mixture
مثال على الخليط الراسمي Racemic mixture
- ولعل أبسط مثال من التحضير المعملي والذي تكون فيه نواتج التفاعل ماهي إلا خليط راسيمي هو تكوين السيانوهيدرين من الأسيتالدهيد.
فاقتراب أيون السيانيد إلى مجموعة الكربونيل يحدث بصورة متكافئة من كلا الجانبين، الشيء الذي يؤدى إلى فرصة تكوين كلا المتشابهين الضوئيين بكميات متساوية في صورة خليط (هو الخليط الراسيمي).
بالمقارنة لما يحدث أثناء التجربة، فإن تلك المركبات التي توجد في الطبيعة قد توجد على الهيئة النشطة ضوئياً.
- فمعظم التفاعلات التي تحدث في الخلايا الحية غالباً ما تحدث تحت تأثير الأنزيمات البروتينية والتي تعمل كعوامل مساعدة للتفاعلات البيولوجية.
- هذه الأنزيمات هي مواد نشطة ضوئياً وقادرة على العمل الحفزي في اتجاه تكوين أحد المتضادات الضوئية دون الآخر.
- ومن المواد النشطة والتي تكسب هذه الخاصية تلك المركبات المألوفة التي نحصل عليها من عمليات البناء metabolic processes وهي الكربوهيدرات، البروتينيات، الحموض النووية والستيرويدات steroids وكذلك المضادات الحيوية antibiotics مثل البنسلين والأرومايسين.
فصل الأشكال الراسيمية Resolution of racemates
- هي العملية التي يتم فيها فصل الخليط الراسيمى إلى شكليه الفعالين ضوئياً.
- توجد بعض الطرق لأداء هذا الغرض ولعل الفضل يرجع في استنباط أسسها إلى العالم لويس باستر Lowis Pasteur وتذكر منها: الفصل الكيميائي عن طريق تكوين الأملاح
الفصل الكيميائي عن طريق تكوين الأملاح
- غالباً ما تكون نتيجة تحول الخليط الراسيمي بواسطة تكوين أملاح هي الدياستيريو أيزومرات.
- فمثلاً إذا كان المراد فصل حمض راسيمي (ليكن حمض الطرطريك مثلاً) فإنه تضاف قاعدة ما نشطة ضوئياً (مصدر الحصول على الأمين الفعال ضوئياً هو النباتات) حيث يتكون عندئذ خليط من ملحين دياستيريوا أيزومرات (غير متطابقين ولايشكل أحدهما صورة مرآوية للآخر).
- ومن ثم يمكن فصل هذه الملحين عن طريق الاختلاف في درجة ذوبانها أو عن طريق البللورة التجزيئية ومتى ماتم ذلك يضاف حمض معدني إلى الأملاح كل على حدة للحصول على متشابهي الحمض.
ويتم العكس عندما يراد فصل قاعدة راسيمية حيث يستخدم حمض نشط ضوئياً، في الغالب يستخدم حمض الطرطريك الفعال ضوئياً والذي يمكن الحصول عليه من المصادر الطبيعية أو يستخدم حمض (+) كمفور - ١٠ ـ حمض السلفون Camphor-10-sulphonic acid ().
- أما إذا لم يكن الخليط الراسيمي حمضاً أو قاعدة فإنه يمكن فصله إلى المتشابهين الفعالين ضوئياً عن طريق تحويل هذا الخليط إلى مشتق حمضي والذي بدوره يعالج بنفس الطريقة التي شرحناها آنفاً الفصل الحمض الراسيمي.
- ولعل هذا يتضح من المثال التالي لو كان الخليط الراسيمي هو كحول