Bis(trifluorometylo)nadtlenek
peroxide_molstruc.png)
|
|
peroxide-3D-vdW.png)
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
Trifluoro[(trifluorometylo)peroksy]metan |
|
| Inne nazwy Nadtlenek di(trifluorometylu).
|
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| UNII | |
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C 2 F 6 O 2 | |
| Masa cząsteczkowa | 170,011 g/mol |
| Gęstość | 1,588 g/cm 3 |
| Temperatura wrzenia | -37 ° C (-35 ° F; 236 K) |
| dziennik P | 2,65 |
| Ciśnienie pary | 5180 mmHg |
|
Współczynnik załamania światła ( n D )
|
1.231 |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Bis(trifluorometylo)nadtlenek (BTP) to pochodna fluorowęglowodoru wyprodukowana po raz pierwszy przez Frédérica Swartsa . Niedawno odkryto, że jest dobrym inicjatorem polimeryzacji nienasyconych cząsteczek etylenopodobnych. Wytwarza dobrej jakości polimery, które są dość stabilne. Ta właściwość jest powodem, dla którego poszukuje się ekonomicznej syntezy BTP. Ta substancja chemiczna jest niezwykła, ponieważ w przeciwieństwie do wielu nadtlenków nadtlenek bis(trifluorometylowy) jest gazem, nie jest wybuchowy i ma dobrą stabilność termiczną.
Historia
Bis(trifluorometylo)nadtlenek został po raz pierwszy utworzony w pierwiastkach śladowych w reakcji elektrolizy przy użyciu roztworów wodnych zawierających jony trifluorooctanowe. Był to jeden z produktów ubocznych, które Frédéric Swarts otrzymał podczas przeprowadzania reakcji trifluorometylacji. Później odkryto, że nadtlenek bis(trifluorometylowy) ma pewne niezwykłe właściwości. To zapoczątkowało poszukiwania bardziej ekonomicznej produkcji nadtlenku bis (trifluorometylu). Na początku zrobili to Porter i Cady. Ta reakcja miała stopień konwersji około 20-30% pod normalnym ciśnieniem. Zwiększyli konwersję za pomocą autoklawu. Zwiększyło to wydajność do około 90%, co pomogło w zakupie substancji chemicznej.
Synteza i reakcja
Obecne metody syntezy bis(trifluorometylo)nadtlenku polegają na reakcji fluorku karbonylu z trifluorkiem chloru w temperaturze 0-300°C. Przykładem tej reakcji jest reakcja fluorku karbonylu i trifluorku chloru w obecności fluorków lub bifluorków metali alkalicznych w temperaturze 100-250 °C. Ten przykład jest dość niewrażliwy na zmiany temperatury. Przykładami syntezy są:
2CF 2 O + ClF 3 → CF 3 OOCF 3 + ClF
6CF 2O + 2ClF 3 → 3CF 3 OOCF 3 + Cl 2
Bis(trifluorometylo)nadtlenek można wyizolować i oczyścić za pomocą dobrze znanych procedur. W mieszaninie użytej do syntezy związku nadal mogą występować monofluorek chloru i trifluorek chloru. Związki te są wysoce reaktywne i niebezpieczne i korzystnie są dezaktywowane tak szybko, jak to możliwe. Dezaktywację przeprowadza się przez dodanie do mieszaniny bezwodnego chlorku wapnia. Zdezaktywowaną mieszaninę przemywa się wodą i rozcieńcza żrąco w celu usunięcia chloru i pozostałości karbonylu. Pozostałość suszy się w celu zakończenia oczyszczania bis(trifluorometylo)nadtlenku.
Dystrybucja
Bis(trifluorometylo)nadtlenek jest pierwotnie gazem, dlatego związek ten może być wdychany i rozprowadzany przez krwiobieg. Ta dystrybucja powoduje, że BTP dociera do narządów. W narządach związek może przedostawać się do komórek przez błonę komórkową. Potwierdza to reguła pięciu Lipińskiego :
- Masa cząsteczkowa związku jest mniejsza niż 500 Da (170 Da).
- LogP jest mniejszy niż 5 (2,65).
- Związek ma mniej niż 5 donorów wiązań H (0).
- Związek ma mniej niż 10 akceptorów wiązań wodorowych (2).
Metabolizm
U ssaków istnieją szlaki metabolizmu nadtlenków. Szlaki te wykorzystują różne enzymy, ale tego samego rodzaju, peroksydazy. Faza 1 metabolizmu nadtlenków jest ogólną reakcją katalizowaną przez peroksydazę. Dla bis(trifluorometylo)nadtlenku będzie to następująca reakcja:
Peroksydaza + C2F6O2 → 2CF3O- _ _ _ _ _
Peroksydaza przejdzie następnie dwa kolejne transfery elektronów, aby powrócić do swojej początkowej formy.
Hepatotoksyczność
Symulacja toksyczności bis(trifluorometylo)nadtlenku wykazała, że nadtlenki organiczne mogą powodować obwodową i centralną zrazikową strefową martwicę wątroby, zwiększenie masy wątroby i enzymów wątrobowych oraz zmiany tłuszczowe w hepatocytach. Dzieje się tak zarówno u ludzi, jak i zwierząt doświadczalnych. Uważa się, że toksyczność nadtlenków jest spowodowana tworzeniem się reaktywnych form tlenu (ROS), które biorą udział w peroksydacji lipidów, dalszym utleniającym uszkodzeniu komórek.
Nadtlenki organiczne są często stosowane w przemyśle jako środki utleniające. Wykazano, że narażenie na takie czynniki, na przykład w zgłoszonym przypadku ludzi narażonych na nadtlenek ketonu metylowo-etylowego (MEKP), powoduje martwicę stref obwodowych, zwiększone poziomy enzymów wątrobowych i atypową proliferację pseudoprzewodów przy dawkach od 50 do 100 ml.
Wcześniejsze badania na zwierzętach wykazały dobre korelacje między uszkodzeniami nadtlenków organicznych u ludzi i zwierząt doświadczalnych. 28-dniowe badania powtarzanych dawek 1,1-bis (tert-butylodioksy)-3,3,5-trimetylocykloheksanu i nadtlenku dikumylu [MHLW 2001a i b] u szczurów wykazały wzrost masy wątroby, zmiany tłuszczowe w okolicy wrotnej i przerost hepatocytów centralnie zrazikowych .
Proponowany mechanizm toksyczności nadtlenków organicznych obejmuje uszkodzenie poprzez tworzenie ROS, w którym pośredniczy cytochrom P450. Prowadzi to następnie do peroksydacji lipidów błon hepatocytów, alkilacji makrocząsteczek komórkowych (zredukowany glutation, zmieniona homeostaza wapnia). Identyfikacja rodników karboksylowych, nadtlenowych, hydroksylowych i alkoksylowych u szczurów w stanie spoczynku daje prawdopodobieństwo udziału układu oksydacyjnego.
Nefrotoksyczność
28-dniowe badania nadtlenków organicznych z wielokrotnym doustnym podawaniem na szczurach wykazały zmiany w nerkach szczurów w postaci zmian histopatologicznych. Konieczne są jednak dalsze badania, w jaki sposób odnosi się to do bis(trifluorometylo)nadtlenku, aby wyciągnąć z tego wnioski.