دور الأسترات العضوية في حياتنا اليومية - ساينسوفيليا

 ((دور الأسترات العضوية في حياتنا اليومية))

بقلم / محمد حماده الشافعي. 

مراجعة : د هبة هاشم 

 الأسترات العضوية Organic esters.

هي مركبات عضوية ذات أهمية كبرى في حياتنا، تشتهر بالرائحة الذكية، تتكون من  تفاعل كيميائي بين الحمض العضوي و الكحول في وجود وسط حمضي كحمض الكبريتيك، عندئذ يتكون الإستر.  ويُسمى تفاعل  الأستره باسم "esterfication "، وهو تفاعل إنعكاسي، بمعنى أنّ النواتج يمكن أن تعود إلى المتفاعلات         الأوليه إذا لم يتم التفاعل في وجود وسط حمضي، وهذا هو أهمية الوسط الحمضي هنا أنه يمنع رجوع النواتج الى متفاعلات مرة ثانية. ويشترط في تفاعلات الإسترة أن يكون الحمض عضوي كالأسيتك والبروبيونك واللاكتيك والمليك .....إلخ.

والأسترات لها دور رئيسي ومشهود في حياتنا اليومية، ومن هذه الأدوار التي تتدخل فيها الأسترات العضويه: 

(١)- الأسترات كمكسبات طعم ورائحة.

نحن جميعا يومياً نذهب للسوبر ماركت لنشتري عصائر معلبة (البست)، وعصائر أيضاً مجففة (فروتي)  بأطعم مختلفة مابين طعم التفاح والمانجو والفراوله .....إلخ.

وخاصة أيام  الصيف، وفي شهر رمضان المعظم، يكثر  الطلب على هذه المشروبات. ويظن الناس أنّ نكهات وروائح الفواكه في هذه العصائر حقيقية بذاتها، وأنّ هذه العصائر فعلا مصنوعة من فواكه طبيعية، ولكن هذا الظن والإعتقاد غالباً غير صحيح. فالعصائر المعلبة والمجففة ليست مصنوعة من الفواكه الطبيعيه، بل هي روائح وأطعم صناعية من مركبات كيميائية عضوية تُسمى " الأسترات العضوية". واختلاف نكهات وروائح      الأسترات تختلف بإختلاف اسم الإستر نفسه، والمواد المتفاعله لتكوينه؛ أي: كلما غيّرنا الحمض العضوي وكذلك الكحول، كلما نتجَ إستر عضوي جديد ذو رائحة ونكهه جديدة. وإليك  بعض الروائح والنكهات،            والأسترات العضوية التي تحمل هذه الرائحة:-

1. رائحة البرتقال : استر نونيل كابريلاتnonyl caprylate .

2. رائحة التفاح : إيثيل بنتانواتEthyl pentanoate .

3. رائحة الموز : إيثيل بيوتانوات Ethyl butanoate

4. رائحة الكمثرى : بنزيل أسيتات Benzyl acetate.

5. رائحة المشمش : إيثيل هبتانواتEthyl heptanoate .

6. رائحة الأناناس : إيثيل بيوتيراتEthyl butyrate .

(٢)-الأسترات كزيوت ودهون.

 في الواقع كل الزيوت التي نستخدمها في عملية الطبخ والقلي عبارة عن  إسترات عضوية، تتكون عندما يحدث تفاعل بين" ثلاث أحماض دهنية "مع كحولات عديدة الهيدروكسيل" الجليسرول". ويُسمى هذا التفاعل (أحماض دهنية مع الجليسرول) بتفاعل أسترة الزيوت والدهون.

(٣)- الأسترات كمنظفات.

يتكوت الصابون الأسمر الذي يستخدم في تنظيف الأنية من التحلل القلوي للزيوت والدهون، فعندما  تتفاعل الزيوت (استر عضوي) مع هيدروكسد الصوديوم (NaOH) ينتج ملح صوديومي (RCOONa)، هذا الملح الصوديومي هو الصابون، وتُسمي هذه العملية (التصبن Sponification). إذاً التصبن هو الأساس الصناعي لتحضير الصابون.

(٤) - الأسترات كبوليمرات.

هناك نوع من الاسترات يُسمى البولي إستر(polyester). والبولي استرات: عباره عن بوليمرات تنتج من تكاثف وتفاعل بين حمض ثنائي الكربوكسيل، وكحول ثنائي الهيدروكسيل.  وأشهر أنواع البولي إسترات هو نسيج الداكرون.

نسيج الداكرون ينتج من تفاعل أسترة حمض ثنائي الحامضية (حمض تيرفثاليك) مع كحول ثنائي الهيدروكسيل (كحول الإيثلين جليكول). 

ومعلوم أنّ أنسجة الداكرون يُصنع منها الملابس والمنسوجات والأقمشة. ولكن الذي قد يجهله الكثير أنّ نسيج الداكرون يُستخدم  في تصنيع صمامات القلب الصناعية، وكذلك يُصنع منه أنابيب تُستبدل بالشرايين التالفة؛وذلك لخمولة النسيج وضمان عدم تفاعله داخل الجسم.

(٥)- الأسترات كعقاقير طبية.

من أشهر الأسترات التي لها استخدام غير عادي على مستوى الصعيد الطبي  [الأسبرين وزيت المروخ].

▪ الأسبرين Asprine : عباره عن إستر عضوي اسمه العلمي " أستيل حمض السلسليك" ينتج ويتكون من تفاعل حمض الأسيتك مع حمض السلسليك الذي يمكن أعتباره هنا كحول لإحتوائه على مجموعة هيدروكسيل،  بالتالي لا يشذ عن قاعدة تكوين الأستر من الحمض العضوي مع الكحول. 

▪زيت المروخ marookh oil:  إستر عضوي يُسمى " سلسلات الميثيل" ،يُستخدم كدهان موضعي؛ حيث يُمتص عن طريق الجلد لتخفيف وجع الروماتيزم.  يتم تحضير هذا الزيت من تفاعل حمض السلسليك مع الكحول الميثيلي ( تفاعل الأسترة).

• الخلاصة 

الأسترات العضوية لها استخدامات كثيرة في حياتنا فهي تعمل كعقافير كالأسبرين وزيت المروخ، وتعمل كمكسبات طعم ورائحة، وتعمل كبوليمرات كنسيج الداكرون، وتعمل كدهون وزيوت، وتعمل كمنظفات ......وغير ذلك كثير لا يتسع المقام لذكرها.

• المراجع

Mashiur Rahman."Degradation of Polyesters in Medical Applications".doi:10.5772/47765 

Maria Rosa Montinari, Sergio Minelli, Raffaele De Caterina."The first 3500 years of aspirin history from its roots ". Vascular Pharmacology 113 (2019) 1–8 .

https://www.thoughtco.com/definition-of-ester-605106

https://science.howstuffworks.com/question391.htm

https://www.chemicool.com/examples/food-flavor-chemicals.html

https://www.online-sciences.com/chemistry/importance-and-uses-of-esters-in-our-life/