“Molecule of the Week” layihəsi çərçivəsində Tuncay İmanlı tərəfindən yazılan məqalə: “Qlioksal”.
Qlioksal polialdehidlərin (molekulunda birdən çox aldehid qrupu saxlayan birləşmələrdir), daha dəqiq desək, dialdehidlərin ən sadə nümayəndəsidir. Qlioksal fermentləşdirilmiş qida və içkilərdə tez-tez aşkarlanan maddədir. Bu, əsasən, mikrobial aktivliklə yanaşı, karamelizasiya və saxaridlərin Maillard reaksiyaları ilə bağlıdır. Bu maddəyə eyni zamanda ağ, qırmızı şərabda, pivədə, müəyyən miqdar çayda və qəhvədə də rast gəlmək olar. İçməli suda cüzi miqdarda rast gəlinir. İnsan qan plazmasında qlioksal konsentrasiyasının 0,1-1 mol / litr olduğu, diabet və böyrək çatışmazlığı olan xəstələrdə daha yüksək səviyyədə olduğu bildirilmişdir. Ətraf mühitdə yayılması ilk növbədə suya və havaya atılan tullantılar ilə əlaqədardır. Təcrübələr zamanı müəyyən edilmişdir ki, qlioksal selikli qişada qıcıqlandırıcı təsir yaradır.
Qlioksal 1856-cı ildə kimyaçı Henrix Debus tərəfindən etanolla nitrat turşusunun qarşılıqlı təsirindən alınmışdır. Ümumi formul C2H2O2 (HOC-COH) formasındadır. Qlioksalın digər adı etandial, IUPAC nomeklaturasındakı adı isə oksaldehiddir. 104 0C temperaturda qaynayan, formaldehid qoxulu, çox uçucu mayedir. Ərimə temperaturu 15 0C-dir. Aşağı temperaturlarda ağ, ərimə nöqtəsi yaxınlığında(15 0C) sarı, buxar halında olan zaman isə yaşıl rənglidir. Suda həll olan bütün üzvi həlledicilərdə, həmçinin suda həll ola bilir. Alovlanma temperaturu 285 °C-dir. Ph dərəcəsi 2-3,5 intervalında dəyişir. Monomerik formada kristallaşır, sarı, nizamsız – prizmaya bənzər kristallar verir. Sis və trans formaları bir-birinə keçə bilir. Trans forma daha davamlıdır.
Qlioksal asanlıqla polimerləşərək amorf və rəngsiz kauçuka çevrilir. Buna da paraqlioksal deyilir.
Kimyəvi xassələri:
Kannisaro qlioksal əsasında hidroksiturşuların ən kiçik nümayəndəsi olan qlikol turşusunu almışdır. Belə ki, Kannisaro reaksiyasında qlioksaldakı bir aldehid qrupu hidroksil, digər aldehid qrupu isə karboksil qrupuna çevrilir.
Eləcə də qlioksalı 65%-li nitrat turşusuyla oksidləşdirməklə qlioksil turşusunu da almaq mümkündür:
İmidazol qlioksal, ammonyak və formaldehidin qarşılıqlı təsirindən alınır:
Alınması:
Qlioksal müxtəlif xüsusiyyətlərinə görə geniş şəkildə istifadə edilir. Ona görə sənayedə istehsalı geniş yayılmışdır. Sənayedə qlioksal ya etilen qlikolun gümüş və ya mis katalizatoru iştirakı ilə qaz fazada oksidləşməsindən (Laporte prosesi), ya da asetaldehidin nitrat turşusu ilə maye fazada oksidləşməsindən alınır. Etilenqlikoldan qlioksal istehsalı katalizator kimi qliserol oksidaz və katalaza (hidrogen peroksidin suya və oksigenə ayrılmasını kataliz edən ümumi bir fermentdir) iştirakı ilə müəyyən edilmişdir. Etilenqlikol üzərində yetişən “Aspergillus versicolor” növündən olan göbələklərin mitsellərində qliserol oksidaz əmələ gəlir. Katalazadan əlavə məhsul kimi əmələ gələn hidrogen peroksidin parçalanmasında katalizator kimi istifadə edilir. Beləliklə, peroksid qlioksal istehsalını və qliserol oksidazın dezaktivasiyasını məhdudlaşdırır. İlk ticari qlikoksal mənbəyi 1960-cı ildə Fransanın Lamotte şəhərində aşkar edilmişdir. Ən böyük qlioksal mənbəyi Almaniyanın Lüdviqshafen şəhərindədir. Laboratoriyada asetaldehidin selen turşusu ilə oksidləşməsindən qlioksal sintez edilə bilər. Susuz qlioksal almaq üçün əvvəlcə qatı qlioksal hidratlarını fosfor pentaoksidlə sərbəst alov iştirakında qızdırırlar. Qısa müddət sonra qarışıq qara rəngə boyanır və yaşıl rəngli qaz ayrılır. Daha sonra əmələ gələn qazı soyudulmuş qəlibdə sıxlaşdırırlar və sarı rəngli kristallar əmələ gəlməsi müşahidə edilir.
Qlioksal normal hüceyrə mübadiləsi zamanı çox sayda fermentdən asılı olaraq endogen yol ilə istehsal olunur. Qlioksal qlikolaldehid, etilenqlikol və β hidroksi əvəzli N-nitroaminlər kimi digər birləşmələrin metabolik və mikrosomal oksidləşməsinin məhsuludur.
Tətbiqi:
Qlioksal əczaçılıq və boyaq maddələrinin istehsalında kimyəvi maddə olaraq, biosid və dezinfeksiyaedici kimi, polimer kimyasında bir sıra müxtəlif polimerlərin istehsalında çarpaz bağlayıcı maddə kimi, həlledici və qarşılıqlı əlaqələndirici vasitə kimi istifadə olunur. Qlioksalın sidik cövhəri ilə qarışığından 4,5-dihidroksi-2-imidazolidinon əldə edilir. Daha sonra bu maddənin folmaldehid ilə reaksiyasından geyimləri qırışmağa qoymayan metilol etilen alınır. Qlioksal xüsusilə imidazollar kimi heterotsikllərin sintezi üçün qiymətli maddə kimi istifadə edilir. Laboratoriyada istifadə üçün reaktivin əlverişli forması onun etilen qlikol, 1,4-dioksan-2,3-diol ilə bis (hemiasetal) formasıdır. Bu birləşmə ticari olaraq mövcuddur. Həmçinin qlioksaldan hüceyrələrin mikroskop altında müşahidəsi zaman qoruyucu kimi istifadə edilir. Digər kiçik aldehidlər kimi, qlioksal da hidrat əmələ gətirir. Bundan əlavə hidratların sıxlaşmasından quruluşları qeyri-müəyyən olan bir sıra oliqomerlər alınır. Qlioksalın iki hidratı ticari olaraq satılır: qlioksal dimer dihidrat: [(CHO)2]2[H2O]2, qlioksal trimer “dihidrat”: [(CHO)2] 3[(H2O)4].
Ədəbiyyat:
- BASF Glyoxal Brochure
- Prof.Dr.F.L.Breusch ,Prof.Dr.Emin Ulusoy “ Genel Organik Kimya”
- https://www.researchgate.net/publication/256547649_PRODUCTION_of_GLYOXAL_from_ ETHYLENE_GLYCOL_by_FUNGAL_GLYCEROL_OXIDASE_and_CATALASE
- https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/Glyoxal.html
- https://www.who.int/ipcs/publications/cicad/en/cicad57.pdf
