[go: up one dir, main page]
Kontent qismiga oʻtish

Organoarsenik kimyo

Vikipediya, ochiq ensiklopediya

Organoarsenik kimyo – mishyak va uglerod oʻrtasidagi kimyoviy bogʻlanishni oʻz ichiga olgan birikmalar kimyosi. „Organoarseniklar“ deb ham ataladigan bir nechta organoarsenik birikmalar insektitsidlar, gerbitsidlar va fungitsidlar sifatida sanoatda ishlab chiqariladi. Umuman olganda, bu ilovalar atrof-muhit va inson salomatligiga taʼsiri haqidagi xavotirlar ortib borayotgan bosqichda kamayib bormoqda. Asosiy birikmalar arsan va mishyak kislotasidir. Toksikligiga qaramay, organoarsenik biomolekulalar yaxshi maʼlum.

Tarix

[tahrir | manbasini tahrirlash]
Kakodil (tetrametildiarsin) birinchi organoarsenik birikmalardan biri edi.[1]

Hozirda ahamiyatsiz deb hisoblangan soha uchun hayratlanarli, organoarsenik kimyo kimyo sohasi tarixida muhim rol oʻynadi. Eng qadimgi maʼlum boʻlgan organoarsenik birikma, yomon hidli kakodil „kakodil“ da (1760) xabar qilingan va baʼzida birinchi sintetik organometalik birikma sifatida tasniflanadi. Salvarsan birikmasi birinchi farmatsevtika vositalaridan biri boʻlib, Pol Erlix uchun Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan. Turli xil organoarsenik birikmalar ilgari antibiotiklar (Solarson) yoki boshqa tibbiy maqsadlarda foydalanish uchun topilgan.[2]

Olinishi va tasnifi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Arsenik odatda AsX3 (X = F, Cl, Br, I) va AsF5 galogenidlari bilan tasvirlangan (III) va (V) oksidlanish darajalarida uchraydi. Shunga mos ravishda, organoarsenik birikmalar odatda bu ikki oksidlanish darajasida topiladi.

Hozirgacha gidroksiarsenikning quyidagi birikmalar maʼlum:

  • kuydiruvchi kislotalar (RAs(OH)2), kam uchraydigan (arsen kislotasi (As(OH)3) yaxshi maʼlum)
  • arsin kislotalari (R2AsOH), kamdan-kam
  • arsin kislotalari (R2As(O)OH), keng tarqalgan, kakodil kislota bilan tasvirlangan (R = CH3)
  • arsonik kislotalar (RAs(O)(OH)2), keng tarqalgan, fenilarson kislotasi bilan tasvirlangan (R=C6H5)

Organoarsenik (V) birikmalari va ishlatilishi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Arsenik (V) birikmalari odatda RAsO(OH)2 yoki R2AsO(OH) (R = alkil yoki aril) funktsional guruhlariga ega. Arsenik birikmalarining biometilatsiyasi metanarsonatlar hosil boʻlishi bilan boshlanadi. Shunday qilib, uch valentli noorganik mishyak birikmalari metanarsonat hosil qilish uchun metillanadi. S -adenosilmetionin metil donoridir. Metanarsonatlar dimetilarsonatlarning kashshoflari boʻlib, yana qaytarilish tsikli (metilarson kislotasi) va keyin ikkinchi metilatsiya.[3] Bu dimetil birikma kakodilik kislota ((CH3)2AsO2H), organoarsenik birikmalar kimyosida muhim oʻrin tutadi. Aksincha, dimetilfosfonik kislota fosforning tegishli kimyosida kamroq ahamiyatga ega. Kakodil kislotasi mishyak (III) oksidining metillanishidan kelib chiqadi. Fenilarsonik kislotalarga mishyak kislotasining anilinlar bilan reaksiyasi orqali kirish mumkin, bu Bechamp reaksiyasi deb ataladi.

Monometillangan kislota, metanarson kislotasi (CH3AsO(OH)2) sholi va paxta yetishtirishda fungitsidlarning (savdo nomi Neoasozin) kashshofi hisoblanadi. Fenilarson kislotasining hosilalari (C6H5AsO(OH)2) chorva mollari uchun ozuqa qoʻshimchalari sifatida ishlatiladi, jumladan 4-gidroksi-3-nitrobenzenarson kislotasi (3-NHPAA yoki Roxarsone), ureidofenillarson kislotasi va p -arsanilik kislota. Ushbu ilovalar munozarali, chunki ular atrof-muhitga mishyakning eruvchan shakllarini kiritadilar.

Tarkibida faqat organik ligandlar boʻlgan mishyak (V) birikmalari kam uchraydi, asosiy aʼzosi pentafenil hosilasi As(C6H5)5 dir.[4]

Organoarsenik (III) birikmalari va ishlatilishi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Bunday birikmalarning koʻpchiligi organolitiy va Grignard reagentlari yordamida AsCl3 va uning hosilalarini alkillash yoʻli bilan tayyorlanadi.[4] Masalan, trimetilarsin ((CH3)3As), dimetilarsenik xlorid ((CH3)2AsCl) va metilarsenik diklorid (CH3AsCl2) qatorlari maʼlum. Xlorid hosilalarini gidridni qaytaruvchi reagentlar bilan qaytarilishi dimetilarsin ((CH3)2AsH) va metilarsin (CH3AsH2) kabi tegishli gidridlarni beradi. Xuddi shunday manipulyatsiyalar boshqa organoarsenik xlorid birikmalariga ham tegishli.

Dimetilarsenik birikmalarning muhim yoʻli kakodil kislotasini kamaytirishdan boshlanadi (yuqoriga qarang):

(CH3)2AsO2H + 2Zn + 4HCl → (CH3)2AsH + 2ZnCl2 + 2H2O
(CH3)2AsO2H + SO2 + HI → (CH3)2AsI + SO3 + H2O

Arsenik (III) ni oʻz ichiga olgan turli xil geterosik birikmalari maʼlum. Bularga pirolning mishyak analogi boʻlgan arsol va piridinning mishyak analogi arsabenzol kiradi.

Simmetrik organoarsenik (III) birikmalari, masalan, trimetilarsin va trifenilarsin, koordinatsion kimyoda ligandlar sifatida keng qoʻllanadi. Ular oʻzini fosfin ligandlari kabi tutadi, lekin kamroq asoslidir. Diars sifatida tanilgan C6H4(As(CH3)2)2 xelatlovchi liganddir. Torin bir nechta metallar uchun koʻrsatkichdir.

Organoarsenik (I) birikmalari va ishlatilishi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Savdo maqsadlarda qoʻllanilishi va soni jihatidan eng kam ahamiyatli organoarsenik (I) birikmalaridir. Anti-sifilik preparatlar Salvarsan va Neosalvarsan bu sinfning vakili. Ushbu birikmalar odatda As bilan uchta bogʻlanish xususiyatiga ega, ammo faqat As-As yagona bogʻlari. Mishyak (I) ning birikmalari, lekin tarkibida As=As qoʻsh bogʻlanishlari kam uchraydi.

Kimyoviy urush

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Organoarsenik birikmalar, ayniqsa As-Cl aloqalari mavjud boʻlib, kimyoviy qurol sifatida, ayniqsa Birinchi Jahon urushi paytida ishlatilgan. Mashhur misollar orasida " Lyuizit " (xlorovinil-2-arsenik dixlorid) va „Klark I“ (xlorodifenilarsin) mavjud. Fenildixloroarsin yana bir.

Tabiatda tarqalishi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Mishyak koʻpgina hayot shakllari uchun toksik boʻlib, u baʼzi hududlarda yuqori konsentratsiyada paydo boʻlganligi sababli, bir nechta detoksifikatsiya strategiyalari ishlab chiqilgan. Noorganik mishyak va uning birikmalari oziq-ovqat zanjiriga kirib, metillanish jarayoni orqali asta-sekin mishyakning kamroq zaharli shakliga metabollanadi.[5] Organoarsenik birikmalar noorganik mishyak birikmalarining biometilatsiyasi natijasida,[6] vitamin B<sub id="mwqQ">12</sub> bilan bogʻliq fermentlar vositachiligida sodir boʻladi.[7] Misol uchun, mogʻor Scopulariopsis brevicaulis, agar noorganik mishyak mavjud boʻlsa, koʻp miqdorda trimetilarsin ishlab chiqaradi.[8] Organik birikma arsenobetain, betain, baliq va suv oʻtlari kabi baʼzi dengiz oziq-ovqatlarida, shuningdek, katta konsentratsiyalarda qoʻziqorinlarda mavjud. Oʻrtacha odamning isteʼmoli taxminan 10-50g/kun ni tashkil qiladi  Qiymati 1000 g ga yaqin baliq yoki qoʻziqorinlarni isteʼmol qilishdan keyin odatiy hol emas. Ammo baliq isteʼmol qilish xavfi kam, chunki bu mishyak birikmasi deyarli zaharli emas.[9] Arsenobetain birinchi marta gʻarbiy rok omarida aniqlangan[10][11]

Arsenik bilan bogʻlangan saxaridlar, birgalikda arsenoshakarlar deb nomlanadi, ayniqsa dengiz oʻtlarida uchraydi. Arsenik tarkibidagi lipidlar ham maʼlum.[12] Garchi mishyak va uning birikmalari odamlar uchun zaharli boʻlsada, birinchi sintetik antibiotiklardan biri Salvarsan boʻlib, undan foydalanish uzoq vaqtdan beri toʻxtatilgan.

Tabiiy manbadan ajratilgan yagona poliarsenik birikma Yangi Kaledoniya dengiz shimgichi Echinochalina bargibantida topilgan arsenitsin A dir.[13]

Organoarsenik birikmalar, ularning turlariga qarab, salomatlik uchun jiddiy xavf tugʻdirishi mumkin. Arsen kislotasi (As(OH)3) LD50 ga 34,5 mg/kg ga ega (sichqoncha), betain (CH3)3As+CH2CO2 uchun esa LD50 10 g/kg dan oshadi.[9]

Reprezentativ birikmalar

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Baʼzi illyustrativ organoarsenik birikmalar quyidagi jadvalda keltirilgan:

Organoarsenik R Molyar massa CAS raqami Xususiyatlari
10,10'-oksibis-10 H -Fenoksarsin </img> 502.2318 58-36-6
Trifenilarsin fenil </img> 306.23 603-32-7 Erish nuqtasi 58-61 °C
Fenildixlorarsin fenil, xlor </img> 222.93 696-28-6
Roxarsone </img> 263.04 121-19-7
Arsenobetain </img> 64436-13-1
Arsenitsin A </img> 389,76 925705-41-5 Erish nuqtasi 182 dan 184 gacha °C (360 dan 363 gacha °F)
Vakil organoarsenik birikmalar[13]

Nomenklatura

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Siklik organoarsenik birikmalarning nomlanishi IUPAC tomonidan tasdiqlangan Hantzsch-Vidman nomenklaturasi tizimi[14] kengaytmasiga asoslanadi, quyida umumlashtiriladi:[15]

Ring hajmi Toʻyinmagan halqa Toʻyingan halqa
3 Arsirene Arsiran
4 Arset Arsetan
5 Arsole Arsolan
6 Arsinine Arsinane
7 Arsepin Arsepane
8 Arsosin Arsokan
9 Arsonin Arson
10 Arseksin Arsecan

Ingliz tilidagi " arsehole " (Shimoliy Amerikadan tashqarida keng tarqalgan) soʻziga oʻxshashligi tufayli " arsole " nomi oʻyin-kulgi nishoni, „ahmoqona ism“[16][17] va bir nechta soʻzlardan biri hisoblangan. noodatiy nomga ega kimyoviy birikmalar. Biroq, bu „ahmoqona nom“ tasodifi ham batafsil ilmiy tadqiqotlarni ragʻbatlantirdi.[18]

Yana qarang

[tahrir | manbasini tahrirlash]
  • Arsenik biokimyosi
  • Arsenik bilan zaharlanish
  • Arsenik toksikligi
  • Turkum:Mishyak birikmalari

Manbalar

[tahrir | manbasini tahrirlash]
  1. ↑ Seyferth, Dietmar (2001). „Cadet's Fuming Arsenical Liquid and the Cacodyl Compounds of Bunsen“. Organometallics. 20-jild, № 8. 1488–1498-bet. doi:10.1021/om0101947.
  2. ↑ Singh, R. Synthetic Drugs. Mittal Publications (2002). ISBN 817099831X
  3. ↑ Styblo, M.; Del Razo, L. M.; Vega, L.; Germolec, D. R.; LeCluyse, E. L.; Hamilton, G. A.; Reed, W.; Wang, C.; Cullen, W. R. (2000). „Comparative toxicity of trivalent and pentavalent inorganic and methylated arsenicals in rat and human cells“. Archives of Toxicology. 74-jild, № 6. 289–299-bet. doi:10.1007/s002040000134. PMID 11005674.
  4. ↑ 4,0 4,1 Elschenbroich, C. „Organometallics“ (2006) Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 978-3-527-29390-2
  5. ↑ Reimer, K. J.. Organoarsenicals. Distribution and transformation in the environment. Cambridge: RSC publishing, 2010 — 165–229-bet. DOI:10.1039/9781849730822-00165. ISBN 978-1-84755-177-1. 
  6. ↑ Dopp, E.. Organoarsenicals. Uptake, metabolism and toxicity. Cambridge: RSC publishing, 2010 — 231–265-bet. DOI:10.1515/9783110436600-012. ISBN 978-1-84755-177-1. 
  7. ↑ Toshikazu Kaise; Mitsuo Ogura; Takao Nozaki; Kazuhisa Saitoh; Teruaki Sakurai; Chiyo Matsubara; Chuichi Watanabe; Ken'ichi Hanaoka (1998). „Biomethylation of Arsenic in an Arsenic-rich Freshwater Environment“. Applied Organometallic Chemistry. 11-jild, № 4. 297–304-bet. doi:10.1002/(SICI)1099-0739(199704)11:4<297::AID-AOC584>3.0.CO;2-0.
  8. ↑ Bentley, Ronald; Chasteen, Thomas G. (2002). „Microbial Methylation of Metalloids: Arsenic, Antimony, and Bismuth“. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 66-jild, № 2. 250–271-bet. doi:10.1128/MMBR.66.2.250-271.2002. PMC 120786. PMID 12040126.
  9. ↑ 9,0 9,1 Cullen, William R.; Reimer, Kenneth J. (1989). „Arsenic speciation in the environment“. Chemical Reviews. 89-jild, № 4. 713–764-bet. doi:10.1021/cr00094a002.
  10. ↑ Francesconi, Kevin A.; Edmonds, John S. (1998). „Arsenic Species in Marine Samples“ (PDF). Croatica Chemica Acta. 71-jild, № 2. 343–359-bet. 2008-03-09da asl nusxadan (PDF) arxivlandi.
  11. ↑ John S. Edmonds; Kevin A. Francesconi; Jack R. Cannon; Colin L. Raston; Brian W. Skelton; Allan H. White (1977). „Isolation, crystal structure and synthesis of arsenobetaine, the arsenical constituent of the western rock lobster panulirus longipes cygnus George“. Tetrahedron Letters. 18-jild, № 18. 1543–1546-bet. doi:10.1016/S0040-4039(01)93098-9.
  12. ↑ Alice Rumpler; John S. Edmonds; Mariko Katsu; Kenneth B. Jensen; Walter Goessler; Georg Raber; Helga Gunnlaugsdottir; Kevin A. Francesconi (2008). „Arsenic-Containing Long-Chain Fatty Acids in Cod-Liver Oil: A Result of Biosynthetic Infidelity?“. Angew. Chem. Int. Ed. 47-jild, № 14. 2665–2667-bet. doi:10.1002/anie.200705405. PMID 18306198.
  13. ↑ 13,0 13,1 Mancini, Ines; Guella, Graziano; Frostin, Maryvonne; Hnawia, Edouard; Laurent, Dominique; Debitus, Cecile; Pietra, Francesco (2006). „On the First Polyarsenic Organic Compound from Nature: Arsenicin a from the New Caledonian Marine SpongeEchinochalina bargibanti“. Chemistry: A European Journal. 12-jild, № 35. 8989–94-bet. doi:10.1002/chem.200600783. PMID 17039560.
  14. ↑ "Revision of the Extended Hantzsch-Widman System of Nomenclature for Heteromonocycles" at IUPAC, retrieved 29 Sept 2008
  15. ↑ Nicholas C. Norman. Chemistry of arsenic, antimony, and bismuth. Springer, 1998 — 235-bet. ISBN 978-0-7514-0389-3. Qaraldi: 15-mart 2011-yil. 
  16. ↑ Richard Watson Todd. Much ado about English: up and down the bizarre byways of a fascinating language. Nicholas Brealey Publishing, 25-may 2007-yil — 138-bet. ISBN 978-1-85788-372-5. Qaraldi: 15-mart 2011-yil. 
  17. ↑ Paul W May, Molecules with Silly or Unusual Names, publ. 2008 Imperial College Press, ISBN 978-1-84816-207-5(pbk). See also the Web page „Molecules with Silly or Unusual Names“ at the School of Chemistry, University of Bristol, (retrieved 29 Sept 2008)
  18. ↑ M. P. Johansson; J. Juselius (2005). „Arsole Aromaticity Revisited“. Lett. Org. Chem. 2-jild, № 5. 469–474-bet. doi:10.2174/1570178054405968. „Using quantum chemical methodology, we reinvestigate the aromaticity of the much debated arsole, using the newly developed gauge-including magnetically induced currents (GIMIC) method. GIMIC provides a quantitative measure of the induced ring current strength, showing arsole to be moderately aromatic.“ 
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Organoarsenik_kimyo&oldid=5261718" dan olindi