ไฮดรอกซิล

ในทางเคมี หมู่ไฮดรอกซีหรือไฮดรอกซิลเป็นหมู่ฟังก์ชัน ที่มี  ซึ่งประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน หนึ่งอะตอมที่มีพันธะโควาเลนต์กับอะตอมไฮโดรเจนอีกอะตอมหนึ่ง ในเคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และกรดคาร์บอกซิลิก มีกลุ่มไฮดรอกซีหนึ่งกลุ่มหรือมากกว่า ส่วนแอนไอออน ที่มีประจุลบ  เรียกว่า ไฮดรอกไซด์ และ อนุมูล  เรียกอีกอย่างว่าอนุมูลไฮดรอกซิล ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซีที่ไม่มีพันธะต่อกับอะตอมอื่นๆ

ตามคำจำกัดความของ IUPAC คำว่า ไฮดรอกซิล หมายถึงอนุมูลไฮดรอกซิล ( ) เท่านั้น ในขณะที่หมู่ฟังก์ชัน เรียกว่า หมู่ไฮดรอกซี

 คุณสมบัติ 
น้ำ แอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิก และสารประกอบที่ประกอบด้วยไฮดรอกซีอื่น ๆ อีกมากมาย สามารถถูกดึงโปรตอนออกได้ เนื่องจากความแตกต่างที่มากระหว่างค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของออกซิเจน (3.5) และไฮโดรเจน (2.1) นอกจากนี้ สารประกอบที่มีไฮดรอกซีจะสามารถเข้าไปมีส่วนร่วมใน พันธะไฮโดรเจน ระหว่างโมเลกุล ทำให้แรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น และทำให้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารประกอบที่ไม่มีหมู่ฟังก์ชันนี้ สารประกอบอินทรีย์ซึ่งมักละลายน้ำได้ไม่ดี จะละลายน้ำได้เมื่อมีกลุ่มไฮดรอกซีสองกลุ่มหรือมากกว่านั้น ดังที่แสดงในน้ำตาลและกรดอะมิโน

 การเกิดขึ้น 
กลุ่มไฮดรอกซีมีแพร่หลายในเคมีและชีวเคมี สารประกอบอนินทรีย์หลายชนิดมีกลุ่มไฮดรอกซิล รวมถึง กรดซัลฟิวริก ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุด

กลุ่มไฮดรอกซีมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาดีไฮเดรชันซึ่งเชื่อมโยงโมเลกุลทางชีวภาพที่เรียบง่ายให้เป็นโซ่ยาว ตัวอย่างเช่น การเชื่อมกรดไขมันกับกลีเซอรอล เพื่อสร้างไตรอะซิลกลีเซอรอล −OH จะถูกกำจัดออกจากปลายคาร์บอกซีของกรดไขมัน รวมไปถึงการรวมตัวของน้ำตาลสองชนิดเพื่อสร้างไดแซ็กคาไรด์ จะกำจัด −OH ออกจากกลุ่มคาร์บอกซีที่ปลายอัลดีไฮด์ของน้ำตาลหนึ่งชนิด และยังมีการสร้างพันธะเปปไทด์ เพื่อเชื่อมกรดอะมิโนสองตัวในการสร้างโปรตีน จะทำให้ −OH ออกจากกลุ่มคาร์บอกซีของกรดอะมิโนหนึ่งตัว

 อนุมูลไฮดรอกซิล 

อนุมูลไฮดรอกซิลมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงและทำให้อายุสั้น เพราะเมื่อระบบชีวภาพสัมผัสกับอนุมูลไฮดรอกซิล พวกมันสามารถสร้างความเสียหายให้กับเซลล์ได้ รวมถึงเซลล์ในมนุษย์ โดยพวกมันสามารถทำปฏิกิริยากับ DNA ไขมัน และโปรตีนได้

 การสังเกตบนดาวเคราะห์ 

 แสงเรืองรองแห่งโลก 
ท้องฟ้ายามค่ำคืนของโลกได้รับแสงสว่างจากแสงที่กระจายตัว เรียกว่า แสงเรืองรองในอากาศ ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีของอะตอมและโมเลกุล ลักษณะที่รุนแรงที่สุดที่สังเกตเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืนของโลกคือกลุ่มของการเปลี่ยนผ่านอินฟราเรดที่ความยาวคลื่นระหว่าง 700 นาโนเมตรและ 900 นาโนเมตร ในปี พ.ศ. 2493 เอเดน ไมเนล ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้เป็นการเปลี่ยนผ่านของโมเลกุลไฮดรอกซิล OH

 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 ไมโครเมตร ที่น้ำหรือไฮดรอกซิลเท่านั้นที่สามารถสร้างได้—ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่เชื่อมเข้าด้วยกัน— NASA ยังรายงานในปี 2009 ว่ายานสำรวจ LCROSS เผยให้เห็นสเปกตรัมการแผ่รังสี อัลตราไวโอเลต ที่สอดคล้องกับการปรากฏตัวของไฮดรอกซิล

เมื่อวันที่ 26 ตุลาคม 2020 NASA รายงานหลักฐานที่ชัดเจนของน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์ภายใต้แสงอาทิตย์ บริเวณใกล้กับ หลุมอุกกาบาต Clavius ซึ่งได้รับมาจาก หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์อินฟราเรดสตราโตสเฟียร์ (SOFIA) กล้องอินฟราเรดตรวจจับวัตถุจาง SOFIA สำหรับกล้องโทรทรรศน์ SOFIA (FORCAST) ตรวจจับแถบการปล่อยแสงที่ความยาวคลื่น 6.1 ไมโครมิเตอร์ ที่มีอยู่ในน้ำแต่ไม่มีในไฮดรอกซิล คาดว่าปริมาณน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์มีปริมาณเทียบเท่ากับขวดน้ำขนาด 12 ออนซ์ต่อดินบนดวงจันทร์หนึ่งลูกบาศก์เมตร

ยานสำรวจ ฉางเอ๋อ 5 ซึ่งลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2563 พกพาเครื่องตรวจวัดสเปกตรัมแร่วิทยาที่สามารถวัดสเปกตรัมการสะท้อนอินฟราเรดของหินและเรโกไลต์บนดวงจันทร์ได้ สเปกตรัมการสะท้อนแสงของตัวอย่างหินที่ความยาวคลื่น 2.85 ไมโครมิเตอร์ บ่งชี้ความเข้มข้นของน้ำ/ไฮดรอกซิลในพื้นที่สูงถึง 180 ส่วนต่อล้านส่วน

 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 ไมโครเมตร และ 2.6 – 3.14 ไมโครเมตร ถึงการเปลี่ยนแปลงการสั่นของพันธะ O-H นี่เป็นหลักฐานแรกของ OH ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์อื่นนอกเหนือจากโลก

 บรรยากาศของดาวอังคาร 
ในปี 2556 มีการสังเกตสเปกตรัมอินฟราเรดใกล้ของ OH ในแสงกลางคืนในชั้นบรรยากาศฤดูหนาวบริเวณขั้วโลกของดาวอังคารโดยใช้เครื่อง Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM)

 ดาวเคราะห์นอกระบบ 
ในปี 2021 พบหลักฐานของ OH ในชั้นบรรยากาศด้านกลางวันของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-33b ในสเปกตรัมการแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นระหว่าง 1 ถึง 2 ไมโครเมตร หลักฐานของ OH ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-76b ถูกค้นพบในเวลาต่อมา ทั้ง WASP-33b และ WASP-76b ต่างก็เป็น ดาวพฤหัสบดีที่ร้อนจัด และมีแนวโน้มว่าน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเหล่านี้จะปรากฏเป็นไอออนที่แตกตัว

 อ้างอิง 

 อ่านเพิ่มเติม 



 แหล่งข้อมูลอื่น 


หมวดหมู่:ไฮดรอกไซด์
หมวดหมู่:หมู่ฟังก์ชัน
หมวดหมู่:แอลกอฮอล์