اوره (Urea) - برند Scharlau (EssentQ®️) - کد UR01301000 - CAS 57-13-6

اوره (Urea) - برند Scharlau (EssentQ®️) - کد UR01301000 - CAS 57-13-6

[شناسنامه فنی محصول | Technical Specifications]
- نام انگلیسی: Urea
- نام فارسی: اوره / کاربامید
- برند سازنده:Scharlau (سری تخصصی EssentQ برای کاربردهای استاندارد آزمایشگاهی با کیفیت تضمین شده)
- کد کاتالوگ:UR01301000
- شماره CAS:57-13-6
- فرمول شیمیایی: $\text{CO}(\text{NH}_2)_2$
- جرم مولکولی: $60.06 \text{ g/mol}$
- حالت فیزیکی: کریستال‌های سفید رنگ، بی‌بو
- حلالیت: بسیار محلول در آب

---

[معرفی جامع و بیوگرافی محصول | Comprehensive Introduction]
اوره تولید شرکت Scharlau در سری EssentQ، یک ترکیب آمیدی با خلوص بالا است که در طیف گسترده‌ای از کاربردهای بیوشیمیایی، تجزیه‌ای و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل ساختار شیمیایی خاص خود، توانایی فوق‌العاده‌ای در شکستن پیوندهای هیدروژنی پروتئین‌ها دارد و به همین دلیل به عنوان یک عامل دناتوره (Denaturant) قدرتمند در آزمایشگاه‌های بیولوژی مولکولی شناخته می‌شود.

برای متخصصین کیمیا گستر پویش، تأمین این محصول از برند Scharlau* تضمین‌کننده این است که کاربر با ماده‌ای با خلوص دقیق و عاری از ناخالصی‌های متال-کاتیونی مواجه است. در مطالعات مربوط به تاشدگی پروتئین (Protein Folding) یا استخراج DNA، هرگونه ناخالصی در اوره می‌تواند منجر به تغییر در پایداری نمونه‌ها شود؛ اما سری EssentQ تضمین می‌کند که محصول با استانداردهای کیفی یکسانی تولید شده و نتایج آزمایشگاهی در تکرارهای مختلف، کاملاً مشابه و قابل اعتماد باشند.
Urea, supplied by Scharlau (Cat No. UR01301000) under the EssentQ line with CAS 57-13-6, is a high-purity amide essential for biochemical research and industrial applications. Renowned as a powerful protein denaturant, it is critical for studies involving protein solubility and molecular biology protocols. For Kimiya Gostar Pouyesh, providing the EssentQ grade ensures a reliable, high-purity reagent that guarantees consistency in protein denaturation and dissolution processes, minimizing experimental errors.
---
*[کاربردهای استراتژیک و آزمایشگاهی | Strategic Applications]
این ماده در حوزه‌های تخصصی زیر کاربرد حیاتی دارد:
1. بیوشیمی و بیولوژی مولکولی: استفاده به عنوان عامل دناتوره برای باز کردن ساختار پروتئین‌ها و تسهیل استخراج l-DNA l- و l-RNA l-.
2. کروماتوگرافی: به‌کارگیری در l-HPLC l- و l-الکتروفورز l- برای بهبود جداسازی پپتیدها و پروتئین‌های سخت-محلول.
3. سنتز شیمیایی: استفاده به عنوان پیش‌ماده برای تولید l-سیانامید l- و l-کربامات‌ها l- در واکنش‌های آلی.
4. تولید محیط‌های کشت:* به‌کارگیری در فرمولاسیون‌های خاص محیط‌های کشت سلولی برای تنظیم l-اسمولالیته l- محیط.

5. *صنایع دارویی: استفاده در تولید برخی کرم‌های l-کراتولیتیک l- (لایه بردار) برای درمان بیماری‌های پوستی.

---

[دانستنی‌های تخصصی و نکات کاربردی | Expert Insights & Facts]
آیا می‌دانید؟
- قدرت دناتوراسیون: اوره با جایگزین کردن پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره‌های پروتئینی، باعث l-باز شدن l- (Unfolding) ساختار سه بعدی پروتئین می‌شود و آن را به حالت زنجیره خطی در می‌آورد.
- حلالیت معکوس: اوره در غلظت‌های بسیار بالا می‌تواند l-حلالیت l- برخی از مواد نامحلول را در آب افزایش دهد.
- پایداری: در حضور بازهای قوی یا دماهای بسیار بالا، اوره ممکن است l-تجزیه l- شده و گاز آمونیاک آزاد کند.

---

[تحلیل فنی و مزایا | Technical Analysis]
- تضمین کیفیت EssentQ: این سری برای کاربردهایی طراحی شده که نیاز به تکرارپذیری بالا در مقیاس آزمایشگاهی دارند، بدون اینکه هزینه‌های مربوط به گریدهای فوق-خالص (Super-pure) را تحمیل کند.
- حلالیت سریع: به دلیل ساختار کریستالی بهینه، این محصول به سرعت در آب حل شده و محلول‌های غلیظ و شفاف ایجاد می‌کند.
- خلوص کنترل شده: نبود ناخالصی‌های مزاحم در این گرید، تداخل در واکنش‌های l-آنزیمی l- و l-برهم‌کنش‌های پروتئینی l- را به حداقل می‌رساند.

---

[راهنمای نگهداری و ایمنی | Handling & Safety]
- نگهداری: اوره به شدت l-حس‌کش رطوبت l- (Hygroscopic) است. باید در ظرف کاملاً دربسته و در جای خشک و خنک نگهداری شود تا از l-کلوخه شدن l- و جذب آب جلوگیری گردد.
- ایمنی: این ماده در حالت خالص l-کم‌خطر l- است اما در تماس طولانی با پوست ممکن است باعث l-تحریک خفیف l- شود.
- تجهیزات حفاظتی: استفاده از دستکش نیتریل و ماسک ساده (برای جلوگیری از استنشاق گرد و غبار پودر) توصیه می‌شود.
- دفع: طبق پروتکل‌های دفع مواد شیمیایی غیرسمی در محیط‌های آزمایشگاهی دفع گردد.

---

اوره چیست؟

اوره که کاربامید نیز نامیده می شود (به دلیل اینکه دی آمید اسید کربنیک است)، یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی CO(NH2)2 است. این آمید دارای دو گروه آمینه (-NH2) است که توسط یک گروه عاملی کربونیل (-C(=O)-) به هم می پیوندند. بنابراین ساده ترین آمید اسید کاربامیک است.

اوره نقش مهمی در متابولیسم سلولی ترکیبات حاوی نیتروژن توسط حیوانات دارد و ماده اصلی نیتروژن دار در ادرار پستانداران است. اوره نئو لاتین است، از urée فرانسوی، از یونان باستان οὖρον (oûron) 'urine'، خود از پروتو-هندواروپایی *h2worsom.

این یک جامد بی رنگ، بی بو، بسیار محلول در آب، و عملا غیر سمی است (LD50 15 گرم در کیلوگرم برای موش است). حل شده در آب، نه اسیدی است و نه قلیایی. بدن از آن در بسیاری از فرآیندها، به ویژه دفع نیتروژن استفاده می کند. کبد آن را با ترکیب دو مولکول آمونیاک (NH3) با یک مولکول دی اکسید کربن (CO2) در چرخه اوره تشکیل می دهد. اوره به طور گسترده در کودها به عنوان منبع نیتروژن (N) استفاده می شود و یک ماده خام مهم برای صنایع شیمیایی است.

در سال 1828، فردریش ویلر کشف کرد که اوره را می توان از مواد اولیه معدنی تولید کرد، که یک نقطه عطف مفهومی مهم در شیمی بود. این برای اولین بار نشان داد که ماده ای که قبلاً فقط به عنوان محصول جانبی حیات شناخته می شد، می تواند در آزمایشگاه بدون مواد اولیه بیولوژیکی سنتز شود، در نتیجه با دکترین رایج حیات گرایی که بیان می کرد فقط موجودات زنده می توانند مواد شیمیایی حیات را تولید کنند، در تضاد است.

خواص اوره

ساختار مولکولی و کریستالی

مولکول اوره در یک بلور جامد به دلیل هیبریداسیون sp2 اوربیتال های N مسطح است. هنگامی که در فاز گاز یا در محلول آبی است، غیرمسطح با تقارن C2 است، با زوایای پیوند C-N-H و H-N-H که حد واسط بین زاویه مسطح مثلثی 120 درجه و زاویه چهار وجهی 109.5 درجه در اوره جامد، مرکز اکسیژن در دو پیوند هیدروژنی N-H-O درگیر است. شبکه پیوند هیدروژنی متراکم و از نظر انرژی مطلوب حاصل احتمالاً با هزینه بسته‌بندی مولکولی کارآمد ایجاد می‌شود: ساختار کاملاً باز است، نوارها تونل‌هایی با مقطع مربع تشکیل می‌دهند. کربن موجود در اوره به صورت هیبرید شده sp2 توصیف می شود، پیوندهای C-N دارای ویژگی پیوند دوگانه قابل توجهی هستند و اکسیژن کربونیل نسبتاً بازی است. حلالیت بالای اوره در آب نشان دهنده توانایی آن در برقراری پیوند هیدروژنی گسترده با آب است.

اوره به دلیل تمایل به تشکیل چارچوب های متخلخل، توانایی به دام انداختن بسیاری از ترکیبات آلی را دارد. در این به اصطلاح clathrates، مولکول های آلی "مهمان" در کانال های تشکیل شده توسط مارپیچ های متقابل متشکل از مولکول های اوره با پیوند هیدروژنی نگهداری می شوند.

از آنجایی که مارپیچ ها به هم متصل هستند، تمام مارپیچ های یک کریستال باید دست مولکولی یکسانی داشته باشند. این زمانی مشخص می شود که کریستال هسته دار می شود و بنابراین می توان با کاشت آن را مجبور کرد. کریستال های به دست آمده برای جداسازی مخلوط های راسمیک استفاده شده است.

واکنش ها

اوره پایه است و به راحتی پروتونه می شود. همچنین یک پایه لوئیس است که مجتمع های فلزی از نوع M(اوره)n+ را تشکیل می دهد.

اوره با استرهای مالونیک واکنش می دهد و اسید باربیتوریک می سازد.

تجزیه
اوره مذاب در حدود 152 درجه سانتیگراد به سیانات آمونیوم و بالاتر از 160 درجه سانتیگراد به اسید آمونیاک و ایزوسیانیک تجزیه می شود:

CO(NH₂)₂ → [NH₄]⁺[OCN]⁻ → NH₃ + HNCO

Heating above 160 °C yields biuret NH₂CONHCONH₂ and triuret NH₂CONHCONHCONH₂ via reaction with isocyanic acid:

CO(NH₂)₂ + HNCO → NH₂CONHCONH₂

NH₂CONHCONH₂ + HNCO → NH₂CONHCONHCONH₂

در دماهای بالاتر به طیفی از محصولات تراکم تبدیل می شود، از جمله اسید سیانوریک (CNOH)3، گوانیدین HNC(NH2)2، و ملامین.

در محلول آبی، اوره به آرامی با سیانات آمونیوم متعادل می شود. این هیدرولیز اسید ایزوسیانیک را تولید می‌کند که می‌تواند پروتئین‌ها، به‌ویژه گروه آمینو ترمینال N، آمینو زنجیره جانبی لیزین، و تا حدی زنجیره‌های جانبی آرژنین و سیستئین را کاربامیله کند. هر رویداد کاربامیلاسیون 43 دالتون به جرم پروتئین اضافه می کند که می توان آن را در طیف سنجی جرمی پروتئین مشاهده کرد. به همین دلیل، محلول های اوره خالص باید تازه تهیه و استفاده شوند، زیرا محلول های کهنه ممکن است غلظت قابل توجهی از سیانات (20 میلی مولار در اوره 8 مولار) ایجاد کنند. حل کردن اوره در آب فوق خالص و به دنبال آن حذف یون ها (به عنوان مثال سیانات) با یک رزین تبادل یونی با بستر مخلوط و ذخیره آن محلول در دمای 4 درجه سانتیگراد یک روش آماده سازی توصیه شده است. با این حال، سیانات ظرف چند روز به سطوح قابل توجهی افزایش می یابد. از طرف دیگر، افزودن 25 تا 50 میلی مولار کلرید آمونیوم به محلول اوره غلیظ، تشکیل سیانات را به دلیل اثر یون مشترک کاهش می دهد.

تحلیل و بررسی

اوره به آسانی با تعدادی از روش های مختلف، مانند روش رنگ سنجی دی استیل مونوکسیم، و واکنش Berthelot (پس از تبدیل اولیه اوره به آمونیاک از طریق اوره آز) اندازه گیری می شود. این روش‌ها برای ابزار دقیق توان عملیاتی بالا، مانند آنالایزرهای تزریق جریان خودکار و اسپکتروفتومترهای میکرو صفحه 96 چاهی قابل استفاده هستند.

ترکیبات مرتبط

اوره ها دسته ای از ترکیبات شیمیایی را توصیف می کنند که گروه عاملی مشابهی دارند، یک گروه کربونیل متصل به دو باقی مانده آمین آلی: R1R2N-C(=O)-NR3R4، که در آن گروه های R1، R2، R3 و R4 هیدروژن (-H) هستند. ارگانیل یا گروه های دیگر به عنوان مثال می توان به پراکسید کاربامید، آلانتوئین و هیدانتوئین اشاره کرد. اوره ها ارتباط نزدیکی با بیورت ها دارند و از نظر ساختار با آمیدها، کاربامات ها، کربودییمیدها و تیوکاربامیدها مرتبط هستند.

 در بنگلادش که کود اوره تولید می کند.