مركب قفصي
*دليل الألوان: الأحمر يمثّل الأوكسجين، والأزرق يمثّل النيتروجين، والأخضر يمثّل الكلور. .[1]
المركب القفصي أو مركب الكلاثرات [2] 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.[3] مركبات ال Clathrate متكررة الوحدات البنائية (مبلمرات) و تقوم بتطويق جزيئات المركبات الأخرى بشكل كلي, و لكن حسب الاستخدام الحديث فإنّ استخدام ال Clathrate يتضمن مركب بين المضيف و الضيف كما يتضمن مركبات الاحتواء.[4] وفقاً للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة و التطبيقية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية، المركبات القفصية هي "مركبات احتواء حيث تكون جزيئات الضيف في قفص مكوّن من قبل جزيئات المضيف أو شبكة من جزيئات المضيف." [5]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
أمثلة
_clathrate.png&filetimestamp=20220807001649&)
مركبات الكلاثرات 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 الكلاثراتي، chibaite تم وصفه مؤخراً في اليابان كنوع من المركبات القفصية.
العديد من مركبات الكلاثرات 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.[7] من الشبكات الأخرى المرتبطة بروابط هيدروجينية هي تلك المشتقة من الهيدروكينون (hydroquinone) و اليوريا (urea) والثيويوريا (thiourea). ومن أكثر المركبات دراسة في مجال البحث هو مركب ديانين Dianin's compound.
2CCl4.jpg)
- كلاثرات هوفمان هي بوليمرات تساهمية بالصيغة الكيميائيّة Ni(CN)4Ni(NH3)2. تقوم هذه المواد بالتبلور مع ضيوف أروماتية (مركبات كيميائية تحوي حلقة بنزينية) (كالبنزين و زيلينات xylenes معينة، وهذه الخاصيّة تُستغل تجاريّاً من أجل فصل هذه الهيدروكربونات.[4] الإطارات الفلزية العضوية ال(MOFs) تشكّل ال clathrates.
المركبات القفصية الحساسة للتحلل الضوئي تم فحصها كحاويات لإطلاق الدواء أو الكاشف.[8]
التاريخ
هيدرات الكلاثرات اكتشفها في عام 1810 العالم همفري ديڤي [9] 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 هربرت ماركوس پاول بتحليل البُنية البلورية لهذه المركبات وأطلق عليها اسم clathrates.
اقرأ أيضاً
المراجع:
- ^ 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.
- ^ ترجمة Clathrate compound حسب بنك باسم للمصطلحات العلمية؛ مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية.
- ^ Latin dictionary
- ^ أ ب J. L. Atwood "Inclusion Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a14_119
- ^ IUPAC Gold Book - clathrates
- ^ Birchall, T.; Frampton, C. S.; Schrobilgen, G. J.; Valsdóttir, J. (1989). "Β-Hydroquinone xenon clathrate". Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. 45 (6): 944–946. doi:10.1107/S0108270188014556.
- ^ Pearce, Fred (27 June 2009). "Ice on fire: The next fossil fuel". New Scientist. pp. 30–33. Retrieved 2009-07-05.
- ^ Ellis-Davies, Graham C. R. (2007-07-01). "Caged compounds: photorelease technology for control of cellular chemistry and physiology". Nature Methods. 4 (8): 619–28. doi:10.1038/nmeth1072. PMID 17664946.
- ^ Ellen Thomas (2004-11-01). "Clathrates: little known components of the global carbon cycle". Wesleyan University. Retrieved 13 December 2007.
_clathrate.png&filetimestamp=20220807001649){kind=link}