செயல்பாட்டுக் குழு

வேதியியலில், குறிப்பாக கரிம வேதியியலில், செயல்பாட்டுக் குழு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட குழுவாகும், இது மூலக்கூறின் சிறப்பியல்பு வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்குப் பொறுப்பாகும். அதை ஒரு கரிம மூலக்கூறின் "செயலில் உள்ள தளம்" அல்லது "நடத்தையை வரையறுக்கும் பகுதி" என்று நினைத்துப் பாருங்கள். மீதமுள்ள மூலக்கூறின் அளவு அல்லது வடிவம் என்னவாக இருந்தாலும், செயல்பாட்டுக் குழு வேதியியல் எதிர்வினைகளில் கணிக்கக்கூடிய வகையில் செயல்படுகிறது.

செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் ஏன் முக்கியம்?

செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் கரிம சேர்மங்களின் பண்புகள் மற்றும் வினைத்திறனைத் தீர்மானிக்கின்றன. வேதியியலாளர்கள் அவற்றைப் பயன்படுத்தி கரிம மூலக்கூறுகளை வகைப்படுத்தி அவை எவ்வாறு வினைபுரியும் என்பதைக் கணிக்கிறார்கள். எடுத்துக்காட்டாக, ஆல்கஹால்கள், அமிலங்கள், எஸ்டர்கள் மற்றும் கீட்டோன்கள் அனைத்தும் வெவ்வேறு செயல்பாட்டுக் குழுக்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் ஒவ்வொன்றும் வேதியியல் எதிர்வினைகளில் வித்தியாசமாக வினைபுரிகின்றன.

ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள செயல்பாட்டுக் குழுக்களை அடையாளம் காண்பதன் மூலம், நீங்கள்:

● வேதியியல் வினைகளில் அது எவ்வாறு செயல்படும் என்பதைக் கணிக்கவும்.
● அதன் கரைதிறனைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள் (அது தண்ணீரில் கரைகிறதா இல்லையா).
● அது அமிலமா அல்லது காரமா என்பதைத் தீர்மானிக்கவும்.
● அதன் கொதிநிலை அல்லது உருகுநிலையைக் கணிக்கவும்.

பொதுவான செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்

கரிம வேதியியலில் மிகவும் பொதுவான சில செயல்பாட்டுக் குழுக்களைப் பார்ப்போம்:

1. ஹைட்ராக்சில் குழு (-OH)

● ஆல்கஹால்களில் காணப்படுகிறது.
● மூலக்கூறுகளை துருவமுனைப்பாகவும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டதாகவும் ஆக்குகிறது.
● எடுத்துக்காட்டு: எத்தனால் (CH₃CH₂OH)

2. கார்போனைல் குழு (C=O)

● கீட்டோன்கள் மற்றும் ஆல்டிஹைடுகளில் காணப்படுகிறது.
● ஆக்ஸிஜன் அணுவுடன் இரட்டைப் பிணைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட கார்பன்.
● எடுத்துக்காட்டு:
கீட்டோன்: அசிட்டோன் (CH₃COCH₃)
ஆல்டிஹைடு: ஃபார்மால்டிஹைடு (HCHO)

3. கார்பாக்சைல் குழு (-COOH)

● கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களில் காணப்படுகிறது.
● மூலக்கூறை அமிலத்தன்மை கொண்டதாக மாற்றுகிறது.
● எடுத்துக்காட்டு: வினிகரில் உள்ள முக்கிய அமிலமான அசிட்டிக் அமிலம் (CH₃COOH).

4. அமினோ குழு (-NH₂)

● அமீன்கள் மற்றும் அமினோ அமிலங்களில் காணப்படுகிறது.
● ஒரு காரமாகச் செயல்பட்டு புரோட்டான்களை ஏற்றுக்கொள்ள முடியும்.
● உதாரணம்: கிளைசின், ஒரு அமினோ அமிலம்.

5. எஸ்தர் குழுமம் (-COO-)

● எஸ்டர்களில் காணப்படுகிறது.
● பெரும்பாலும் பழங்களுக்கு அவற்றின் இனிமையான மணத்தைத் தருகிறது.
● அமிலம் மற்றும் ஆல்கஹாலில் இருந்து உருவாக்கப்பட்டது.
● எடுத்துக்காட்டு: எத்தில் அசிடேட் (நெயில் பாலிஷ் ரிமூவரில் பயன்படுத்தப்படுகிறது).

6. ஈதர் குழு (ROR)

● இரண்டு கார்பன் குழுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜன் அணு.
● கரைப்பான்களில் பொதுவானது.
● எடுத்துக்காட்டு: டைதைல் ஈதர்.

7. ஹாலைடு குழு (CX)

● இங்கு X = F, Cl, Br, அல்லது I போன்ற ஒரு ஆலசன்.
● ஆல்கைல் ஹாலைடுகளில் காணப்படுகிறது.
● குளிர்பதனப் பொருட்கள் மற்றும் தீப்பிழம்பு தடுப்பான்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

8. சல்பைட்ரைல் குழு (-SH)

● தியோல்களில் காணப்படுகிறது.
● ஹைட்ராக்சைலைப் போன்றது ஆனால் கந்தகத்தைக் கொண்டது.
● புரத அமைப்பில் முக்கியமானது (டைசல்பைடு பிணைப்புகள்).

செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் மற்றும் வினைத்திறன்

ஒரு மூலக்கூறில் ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டுக் குழுவின் இருப்பு, அந்த மூலக்கூறு எவ்வாறு வினைபுரியும் என்பதை பெரும்பாலும் தீர்மானிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக:

● ஆல்கஹால்கள் (-OH) நீரிழப்புக்கு உள்ளாகி ஆல்க்கீன்களை உருவாக்கலாம்.
● கார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள் (-COOH) ஆல்கஹால்களுடன் வினைபுரிந்து எஸ்டர்களை உருவாக்க முடியும்.
● அமீன்கள் (-NH₂) காரங்களாகச் செயல்பட்டு ஹைட்ரஜன் அயனிகளை ஏற்றுக்கொள்ளும்.

இந்த கணிக்கக்கூடிய நடத்தை செயற்கை வேதியியல், மருந்து வடிவமைப்பு மற்றும் பொருள் அறிவியலில் நம்பமுடியாத அளவிற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

உயிரியல் மூலக்கூறுகளில் செயல்பாட்டுக் குழுக்கள்

செயல்பாட்டுக் குழுக்களும் வாழ்க்கைக்கு முக்கியமாகும். உயிர் வேதியியலில், புரதங்கள், டிஎன்ஏ, கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் கொழுப்புகளின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு அவை கொண்டிருக்கும் செயல்பாட்டுக் குழுக்களைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது.

● புரதங்களில் அமினோ (-NH₂) மற்றும் கார்பாக்சைல் (-COOH) குழுக்கள் உள்ளன.
● கார்போஹைட்ரேட்டுகள் பெரும்பாலும் ஹைட்ராக்சில் (-OH) மற்றும் கார்போனைல் (C=O) குழுக்களைக் கொண்டுள்ளன.
● டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ பாஸ்பேட் குழுக்கள் (-PO₄) மற்றும் நைட்ரஜன் கொண்ட காரங்களைக் கொண்டுள்ளன.

இந்த குழுக்கள் உயிரியல் மூலக்கூறுகள் தொடர்பு கொள்ளவும், ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்கவும், ஆற்றலை மாற்றவும் மற்றும் பலவற்றை செய்யவும் அனுமதிக்கின்றன.

வேதியியலாளர்கள் செயல்பாட்டுக் குழுக்களை எவ்வாறு பயன்படுத்துகிறார்கள்

வேதியியல் வல்லுநர்கள் பெரும்பாலும் மூலக்கூறுகளை வரையும்போது அல்லது பெயரிடும்போது செயல்பாட்டுக் குழு குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். வேதியியல் எதிர்வினைகளில், அவர்கள் சம்பந்தப்பட்ட குழுவின் எதிர்வினைகளைக் குறிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக:

● “ஆல்கஹால் ஆக்சிஜனேற்றம்” என்பது -OH குழுக்களை உள்ளடக்கிய எதிர்வினைகளைக் குறிக்கிறது.
● "நியூக்ளியோபிலிக் மாற்றீடு" பெரும்பாலும் ஹாலைடு செயல்பாட்டுக் குழுக்களை உள்ளடக்கியது.

ஒவ்வொரு குழுவும் தனித்துவமான முறையில் ஆற்றலை உறிஞ்சுவதால், அகச்சிவப்பு (IR) நிறமாலை மற்றும் அணு காந்த அதிர்வு (NMR) போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி அறியப்படாத சேர்மங்களை அடையாளம் காண அவர்கள் செயல்பாட்டுக் குழு பகுப்பாய்வையும் பயன்படுத்துகின்றனர்.

சுருக்கம்

செயல்பாட்டுக் குழு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட குழுவாகும், இது மூலக்கூறுக்கு அதன் குறிப்பிட்ட பண்புகள் மற்றும் வினைத்திறனை அளிக்கிறது. அவை கரிம வேதியியலின் அடித்தளமாகும், சிக்கலான மூலக்கூறுகளின் நடத்தையை வகைப்படுத்தவும் கணிக்கவும் ஒரு வழியை வழங்குகின்றன. எளிய ஆல்கஹால்கள் முதல் சிக்கலான டிஎன்ஏ வரை, செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் வேதியியல் சேர்மங்களின் அமைப்பு, செயல்பாடு மற்றும் வினைத்திறனை வரையறுக்க உதவுகின்றன. வேதியியலில் தேர்ச்சி பெறுவதற்கு அவற்றைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம், குறிப்பாக மருந்துகள், உயிரியல் மற்றும் தொழில்துறை வேதியியல் போன்ற பகுதிகளில்.