Ορισμός του οξικού άλατος στη χημεία; σημαντικό για το μεταβολισμό, αλλά μπορεί να προκαλέσει hangover

Ένα κοινό καρύκευμα στις κουζίνες μας είναι το ξύδι. Η τυπική ξινή γεύση και οσμή διαφορετικών τύπων ξιδιών οφείλεται στο οξικό οξύ, που ονομάζεται επίσης μεθυλοκαρβοξυλικό οξύ ή αιθανοϊκό οξύ, το οποίο μπορεί επίσης να εμφανιστεί ως οξικό ιόν. Το οξικό ανιόν σχηματίζεται από οξικό οξύ, που απεικονίζεται στο παρακάτω σχήμα. Ο χημικός τύπος του οξικού ανιόντος είναι CH ₃ COO ^– και λαμβάνεται όταν το οξικό οξύ χάνει το υδρογόνο που έχει έναν μόνο δεσμό με το οξυγόνο, δίνοντας έτσι στο μόριο αρνητικό φορτίο. Το οξικό ιόν συντομεύεται ως OAc. Το οξικό οξύ θα έχει τότε τον τύπο HOAc και το οξικό νάτριο, το οποίο προκύπτει από την αντικατάσταση του ατόμου υδρογόνου που έχει έναν απλό δεσμό με οξυγόνο από ένα άτομο νατρίου, θα αντιπροσωπεύεται ως NaOAc.

οξικά

Η ομάδα οξικού εστέρα, η ομάδα που αποτελείται στο προηγούμενο σχήμα από τα δύο άτομα οξυγόνου και το άτομο άνθρακα που τα ενώνει, αντιδρά με άλλες λειτουργικές ομάδες με τον ελεύθερο δεσμό που αφήνει το άτομο υδρογόνου που έχει έναν μόνο δεσμό με το Οξυγόνο. Ο γενικός τύπος για τους εστέρες είναι R’-COO-R, και στην περίπτωση της ομάδας οξικών εστέρων, ο γενικός τύπος είναι CH ₃ COO-R.

Όταν το οξικό ανιόν συνδυάζεται με ένα κατιόν, η ένωση που προκύπτει ονομάζεται οξική. Η απλούστερη από αυτές τις ενώσεις είναι το οξικό υδρογόνο, το οξικό οξύ. Το όνομα που αποδίδεται από τη συστηματική της χημικής ονοματολογίας είναι αιθανοϊκό, επομένως το οξικό οξύ ονομάζεται υδρογόνο αιθανοϊκό. Άλλα σημαντικά οξικά είναι ο οξικός μόλυβδος ή το σάκχαρο μολύβδου, το οξικό χρώμιο(II) και το οξικό αργίλιο. Τα περισσότερα οξικά μέταλλα μεταπτώσεως είναι άχρωμα άλατα που είναι πολύ διαλυτά στο νερό. Ο οξικός μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε κάποτε ως γλυκαντικό, αλλά είναι τοξικό. Το οξικό αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε βάμματα και το οξικό κάλιο είναι διουρητικό.

Χρήσεις οξικών αλάτων

Το μεγαλύτερο μέρος του οξικού οξέος που παράγεται από τη χημική βιομηχανία χρησιμοποιείται για την παρασκευή οξικών αλάτων. Τα οξικά, με τη σειρά τους, χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή πολυμερών. Σχεδόν το ήμισυ της παραγωγής οξικού οξέος πηγαίνει στην παραγωγή οξικού βινυλίου, το οποίο χρησιμοποιείται για την παρασκευή πολυβινυλικής αλκοόλης, συστατικού στα χρώματα. Ένα άλλο σημαντικό μέρος του οξικού οξέος που παράγεται χρησιμοποιείται για την παραγωγή οξικής κυτταρίνης, η οποία χρησιμοποιείται για την κατασκευή ινών για την κλωστοϋφαντουργία, το ίδιο υλικό που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ηχητικών εγγραφών. Τα οξικά άλατα παράγονται σε βιολογικές διεργασίες αφού είναι απαραίτητα για τη βιοσύνθεση πιο πολύπλοκων οργανικών μορίων. Για παράδειγμα, η σύνδεση δύο οξικών ανθράκων σε ένα λιπαρό οξύ παράγει έναν πιο πολύπλοκο υδρογονάνθρακα.

Επειδή τα οξικά άλατα είναι ιοντικά, τείνουν να διαλύονται στο νερό. Μία από τις πιο εύκολες μορφές οξικού να παρασκευαστεί στο σπίτι είναι το οξικό νάτριο, γνωστό και ως ζεστός πάγος. Το οξικό νάτριο παράγεται με ανάμειξη ξιδιού, αραιού οξικού οξέος και διττανθρακικού νατρίου, και στη συνέχεια εξατμίζοντας την περίσσεια νερού.

Ενώ τα οξικά άλατα είναι τυπικά λευκές, διαλυτές σκόνες, οι οξικοί εστέρες είναι τυπικά λιπόφιλα, συχνά πτητικά υγρά. Οι οξικοί εστέρες έχουν τον γενικό χημικό τύπο CH ₃ COO-R, όπου το R είναι μια οργανική ομάδα. Οι οξικοί εστέρες είναι συνήθως φθηνοί, χαμηλής τοξικότητας και συχνά έχουν γλυκιά οσμή.

οξικά στη βιολογία

Τα μεθανογόνα αρχαία είναι προκαρυωτικοί μικροοργανισμοί που ζουν σε αναερόβια περιβάλλοντα, παράγοντας αέριο μεθάνιο (CH ₄ ). Είναι οργανισμοί μεγάλης οικολογικής σημασίας, ιδιαίτερα στον κύκλο του άνθρακα, αφού εμπλέκονται στην αποικοδόμηση της οργανικής ύλης. Η αντίδραση στην οποία παράγουν μεθάνιο είναι μια αντίδραση ζύμωσης.

CH ₃ COO ^– + H ⁺ → CH ₄ + CO ₂

Σε αυτή την αντίδραση ένα ηλεκτρόνιο μεταφέρεται από την καρβοξυλική ομάδα στην ομάδα μεθυλίου, παράγοντας μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα, και τα δύο αέρια.

Το οξικό είναι ένα σημαντικό συνένζυμο στο μεταβολισμό των λιπιδίων, των πρωτεϊνών και των υδατανθράκων. Παραδίδει την ακετυλομάδα στον κύκλο του κιτρικού οξέος για οξείδωση, μια αντίδραση που παράγει ενέργεια.

Το οξικό άλας πιστεύεται ότι προκαλεί, ή τουλάχιστον συμβάλλει στο hangover μετά το αλκοόλ. Στα θηλαστικά, όταν το αλκοόλ μεταβολίζεται, υπάρχει αύξηση των επιπέδων οξικού ορού που οδηγεί σε συσσώρευση αδενοσίνης στον εγκέφαλο και σε άλλους ιστούς. Η καφεΐνη έχει αποδειχθεί σε αρουραίους ότι μειώνει την αντίληψη του πόνου ως απόκριση στην αδενοσίνη. Έτσι, ενώ η κατανάλωση καφέ μετά την κατανάλωση αλκοόλ δεν βελτιώνει τη νηφαλιότητα ενός ατόμου ή ενός αρουραίου, μπορεί κάλλιστα να μειώσει την πιθανότητα να πάθει hangover.

Πηγές

GD Vogels, JT Keltjens, C. Van der Drift. Βιοχημεία παραγωγής μεθανίου . Στη Βιολογία των αναερόβιων μικροοργανισμών, εκδότης AJB Zehnder. John Wiley & Sons, Inc., Νέα Υόρκη, 1988.

Hosea Cheung. Οξικό οξύ . Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ιούνιος 2000.