Organoarsenik kimya - Organoarsenic chemistry

Organoarsenic kimya olan kimya ait bileşikler , bir ihtiva eden kimyasal bir bağ arasındaki arsenik ve karbon . "Organoarsenikler" olarak da adlandırılan birkaç organoarsenik bileşik, insektisitler , herbisitler ve mantar öldürücüler olarak kullanımlarla endüstriyel olarak üretilir . Genel olarak bu uygulamalar, çevre ve insan sağlığı üzerindeki etkilerine ilişkin artan endişelerle birlikte azalmaktadır. Ana bileşikler arsin ve arsenik asittir . Toksisitelerine rağmen, organoarsenik biyomoleküller iyi bilinmektedir.

Tarih

Artık önemsiz sayılan bir alan için şaşırtıcı olan organoarsenik kimya, kimya alanının tarihinde önemli bir rol oynadı. Bilinen en eski organoarsenik bileşik, kötü kokulu kakodil "kakodil"de (1760) rapor edilmiştir ve bazen ilk sentetik organometalik bileşik olarak sınıflandırılır . Salvarsan bileşiği , Paul Ehrlich için Nobel ödülü kazanan ilk ilaçlardan biriydi . Daha önce antibiyotik (Solarson) veya diğer tıbbi kullanımlar olarak kullanılan çeşitli diğer organoarsenik bileşikler.

Sentez ve sınıflandırma

Arsenik, tipik olarak ortaya çıkan , oksitlenme ile gösterilen, (III) ve (V) ' halojenürler ASX 3 (X = F, Cl, Br, I) ve ASF 5 . Buna uygun olarak, organoarsenik bileşikler yaygın olarak bu iki oksidasyon durumunda bulunur.

Hidroksiarsenik bileşikler bilinmektedir:

Organoarsenik(V) kimyası ve kullanımları

Arsenik (V) bileşikleri, tipik olarak, fonksiyonel gruplar bulunur Raso (OH) 2 ya da R 2 ASO (OH) (R = alkil veya aril). Biyometillemeden arsenik bileşiklerinin oluşumu ile başlar methanearsonates . Böylece, üç değerlikli inorganik arsenik bileşikleri metanarsonat verecek şekilde metillenir. S- adenosilmetiyonin , metil donörüdür . Metanarsonatlar, tekrar indirgeme döngüsü (metilarsonöz aside) ve ardından ikinci bir metilasyon ile dimetilarsonatların öncüleridir. Bu dimetil bileşik, kakodilik asittir ((CH 3 ) 2 AsO 2 H), organoarsenik bileşiklerin kimyasında belirgin bir şekilde yer alır. Buna karşılık, dimetilfosfonik asit, karşılık gelen fosfor kimyasında daha az önemlidir. Kakodilik asit, arsenik (III) oksidin metilasyonundan ortaya çıkar. Phenylarsonic asitler reaksiyonu ile erişilebilir arsenik asit ile anilinler , sözde Bechamp reaksiyonu .

Monometile asit, methanearsonic asit (CH 3 ASO (OH) 2 ), pirinç, pamuk yetiştirilmesi mantar öldürücüler (ticari isim Neoasozin) bir öncüsüdür. Türevleri phenylarsonic asit (Cı- 6 , H 5 ASO (OH) 2 ) da dahil olmak üzere, çiftlik hayvanları için yem katkı maddesi olarak kullanılan 4-hidroksi-3-nitrobenzenearsonic asit (3-NHPAA veya Roxarsone), ureidophenylarsonic asit ve p -arsanilic asit . Bu uygulamalar, çevreye çözünür arsenik formları sundukları için tartışmalıdır.

İçeren arsenik (V) 'in bileşikleri, tek organik ligandlar, nadir olan seçkin elemanı pentaphenyl türevi olarak (Cı- 6 , H 5 ) 5 .

Organoarsenik(III) kimyası ve kullanımları

En bu bileşikler Ascl alkilasyonu ile hazırlanmaktadır 3 kullanarak türevleri organolityum ve Grignard reaktifleri . Örneğin, dizi trimethylarsine ((CH 3 ) 3 de), dimethylarsenic klorid ((CH 3 ) 2 Ascl) ve methylarsenic diklorür (CH 3 Ascl 2 ) olarak bilinir. Örneğin dimethylarsine olarak tanıyor hidrit indirgeme reaktifleri uygun hidridler, klorür türevleri indirgenmesi ((CH 3 ) 2 külü) ve methylarsine (CH 3 kül 2 ). Benzer manipülasyonlar diğer organoarsenik klorür bileşikleri için de geçerlidir.

Dimetilarsenik bileşiklere giden önemli bir yol, kakodilik asidin indirgenmesiyle başlar (yukarıya bakın):

(CH 3 ) 2 AsO 2 H + 2 Zn + 4 HCl → (CH 3 ) 2 AsH + 2 ZnCl 2 + 2 H 2 O
(CH 3 ) 2 AsO 2 H + SO 2 + HI → (CH 3 ) 2 AsI + SO 3 + H 2 O

Arsenik(III) içeren çeşitli heterosikller bilinmektedir. Bunlar arsole , arsenik analog pirol ve arsabenzene , arsenik analog piridin .

Simetrik organoarsenik(III) bileşikleri, örneğin trimetilarsin ve trifenilarsin , koordinasyon kimyasında yaygın olarak ligandlar olarak kullanılır . Fosfin ligandları gibi davranırlar, ancak daha az baziktirler. Diarsine Cı 6 H 4 (zamanda (CH 3 ) 2 ) 2 olarak da bilinir, diars , bir kenetleme olan bir ligand . Thorin , birkaç metal için bir göstergedir.

Organoarsenik(I) bileşikleri ve kullanımları

Ticari kullanımlar ve sayılar açısından en az önemli olan organoarsenik(I) bileşikleridir. Anti-sifilik ilaçlar Salvarsan ve Neosalvarsan bu sınıfın temsilcisidir. Bu bileşikler tipik olarak As'a üç bağ içerir, ancak yalnızca As-As tekli bağları vardır. Arsenik(I)'in bileşikleri, ancak As=As çift bağları içerenler nadirdir.

Kimyasal savaş

Organoarsenik bileşikler, özellikle As-Cl bağları içerenler , özellikle I. Dünya Savaşı sırasında kimyasal silah olarak kullanılmıştır . Infamous örnekler "içerir Lewisite " (klorovinil-2-arsenik diklorür) ve "Clark I" ( klorodifenilarsin ). Fenildikloroarsin başka bir tanesidir.

Doğada

Arsenik çoğu yaşam formu için toksik olduğundan ve bazı bölgelerde yüksek konsantrasyonda oluştuğundan, çeşitli detoksifikasyon stratejileri geliştirilmiştir. İnorganik arsenik ve bileşikleri, besin zincirine girdikten sonra , bir metilasyon süreci yoluyla aşamalı olarak daha az toksik bir arsenik formuna metabolize edilir . Organoarsenic bileşikler ile ilgili enzimler tarafından aracılık edilen işlemlerin aracılığı ile, inorganik arsenik bileşiklerinin biyometillemeden ile ortaya çıkan B vitamini 12 . Örneğin, Scopulariopsis brevicaulis küfü , inorganik arsenik varsa önemli miktarlarda trimetilarsin üretir . Bir betain olan organik bileşik arsenobetain , balık ve algler gibi bazı deniz ürünlerinde ve ayrıca mantarlarda daha büyük konsantrasyonlarda bulunur. Ortalama bir kişinin alım miktarı yaklaşık 10-50 µg/gün'dür. Balık veya mantar tüketiminden sonra yaklaşık 1000 µg değerleri olağandışı değildir. Ancak bu arsenik bileşiği neredeyse toksik olmadığı için balık yemenin çok az tehlikesi vardır. Arsenobetain ilk olarak Batı kaya ıstakozunda tanımlandı

Topluca arsenoşeker olarak bilinen arseniğe bağlı karbonhidratlar , özellikle deniz yosunlarında bulunur . Arsenik içeren lipidler de bilinmektedir. Arsenik ve bileşikleri insanlar için toksik olmasına rağmen, ilk sentetik antibiyotiklerden biri , kullanımı uzun süredir durdurulan Salvarsan'dı .

Bir doğal kaynaktan izole edilmiş tek polyarsenic bileşik olup, A arsenicin bulunan, yeni Barcelo deniz sünger Echinochalina bargibanti .

Organoarsenik bileşikler, türlerine bağlı olarak önemli sağlık tehlikeleri oluşturabilir. Arsenikli asit (zamanda (OH) 3 ), bir aşırı LD50 34.5 mg / kg (fareler) betain (CH için oysa 3 ) 3 zamanda + CH 2 CO 2 - LD50 10 g / kg aşar.

temsili bileşikler

Bazı açıklayıcı organoarsenik bileşikler aşağıdaki tabloda listelenmiştir:

Organoarsenik r Molar kütle CAS numarası Özellikler
10,10'-oxybis-10 H -Fenoksarsin 10,10'-oxybis-10H-Fenoksarsin 502.2318 58-36-6
trifenilarsin Fenil trifenilarsin 306.23 603-32-7 Erime noktası 58-61 °C
fenildikloroarsin fenil , klor FenildikloroarsinPic.svg 222.93 696-28-6
Roksarson Roxarson.png 263.04 121-19-7
arsenobetain arsenobetain 64436-13-1
Arsenisin A 2,4,6-Trioksa-1,3,5,7-tetraarsatrisiklo[3.3.1.13,7]dekan 389.76 925705-41-5 Erime noktası 182 ila 184 °C (360 ila 363 °F)
Temsili organoarsenik bileşikler

isimlendirme

Adlandırma siklik organoarsenic bileşiklerin uzantısına göre olan Hantzsch-Widman terminolojisi tarafından onaylanmış sistemi IUPAC aşağıda özetlendiği gibi,:

Yüzük boyutu doymamış halka doymuş halka
3 Arsirene Arsıran
4 arset arsetan
5 Arsole Arsolane
6 arsinin Arsinan
7 arsepin arsepan
8 Arsosin Arsokan
9 Arsonin Arsonan
10 arsesin Arsekan

İngilizce argo kelimesi " arsehole " (Kuzey Amerika dışında yaygın olarak kullanılır) ile benzerliği nedeniyle, " arsole " adı bir eğlence hedefi, "aptalca bir isim" ve alışılmadık bir isme sahip birkaç kimyasal bileşikten biri olarak kabul edildi. . Ancak bu "aptalca isim" tesadüfü detaylı bilimsel çalışmaları da tetiklemiştir.

Ayrıca bakınız

Referanslar