pirofosforan

„Difosforan” przekierowuje tutaj. Może również odnosić się do dowolnej soli zawierającej dwie fosforanowe .
pirofosforan
Pyrophosphate anion.png
Pyrophosphate anion
Nazwy
nazwa IUPAC
difosforan
Systematyczna nazwa IUPAC
Dipolifosforan
Inne nazwy

Pirofosforan Fosfoniastofosforan
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
CHEBI
ChemSpider
Bank Leków
Numer E E450 (zagęszczacze, ...)
26938
Identyfikator klienta PubChem
UNII
  • InChI=1S/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4  check T
    Klucz: XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J  check Y
  • InChI=1/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/p-4
    Klucz: XPPKVPWEQAFLFU-XBHQNQODAI
  • [O-]P(=O)([O-])OP(=O)([O-])[O-]
Nieruchomości
P 2 O 4− 7
Masa cząsteczkowa 173,943 g·mol -1
Kwas sprzężony Kwas pirofosforowy
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
check  Y ( co to jest check☒ Y N ?)

W chemii pirofosforany to oksyaniony fosforu , które zawierają dwa atomy fosforu w wiązaniu P – O – P. Istnieje wiele soli pirofosforanowych , takich jak między innymi pirofosforan disodowy ( Na2H2P2O7 ) i pirofosforan tetrasodowy ( Na4P2O7 ) . Często pirofosforany nazywane są difosforanami . Macierzyste pirofosforany pochodzą z częściowej lub całkowitej neutralizacji kwasu pirofosforowego. Wiązanie pirofosforanowe jest również czasami określane jako wiązanie bezwodnika fosfo, konwencja nazewnictwa, która podkreśla utratę wody, która występuje, gdy dwa fosforany tworzą nowe wiązanie P – O – P, i która odzwierciedla nazewnictwo bezwodników kwasów karboksylowych . Pirofosforany znajdują się w ATP i innych trifosforanach nukleotydów , które są ważne w biochemii. Termin pirofosforan to także nazwa estrów powstaje w wyniku kondensacji fosforylowanego związku biologicznego z nieorganicznym fosforanem , jak pirofosforan dimetyloallilu . To wiązanie jest również określane jako wysokoenergetyczne wiązanie fosforanowe.

Kwasowość

Kwas pirofosforowy jest kwasem tetraprotonowym o czterech różnych pKa:

H 4 P 2 O 7 ⇌ [H 3 P 2 O 7 ] - + H + , pKa = 0,85
[H 3 P 2 O 7 ] - ⇌ [H 2 P 2 O 7 ] 2 - + H + , pKa = 1,96
[H 2 P 2 O 7 ] 2− ⇌ [HP 2 O 7 ] 3− + H + , pKa = 6,60
[HP 2 O 7 ] 3− ⇌ [P 2 O 7 ] 4− + H + , pKa = 9,41

Wartości pKa występują w dwóch różnych zakresach, ponieważ deprotonacje zachodzą na oddzielnych grupach fosforanowych. Dla porównania pKa dla kwasu fosforowego wynoszą 2,14, 7,20 i 12,37.

Przy fizjologicznym pH pirofosforan występuje jako mieszanina form podwójnie i pojedynczo protonowanych.

Przygotowanie

Pirofosforan disodowy otrzymuje się przez termiczną kondensację diwodorofosforanu sodu lub przez częściowe odprotonowanie kwasu pirofosforowego.

Pirofosforany są na ogół białe lub bezbarwne. Sole metali alkalicznych są rozpuszczalne w wodzie. Są dobrymi środkami kompleksującymi dla jonów metali (takich jak wapń i wiele metali przejściowych) i mają wiele zastosowań w chemii przemysłowej. Pirofosforan jest pierwszym przedstawicielem całej serii polifosforanów .

W biochemii

Anion P
2 O
4− 7 oznaczany skrótem PP i oznacza nieorganiczny pirofosforan . _ _ _ Powstaje w wyniku hydrolizy ATP do AMP w komórkach .

ATP → AMP + PP i

Na przykład, gdy nukleotyd jest włączany do rosnącej nici DNA lub RNA przez polimerazę , uwalniany jest pirofosforan (PPi ) . Pirofosforoliza jest odwrotnością reakcji polimeryzacji , w której pirofosforan reaguje z 3'-nukleozydemonofosforanem ( NMP lub dNMP), który jest usuwany z oligonukleotydu w celu uwolnienia odpowiedniego trifosforanu ( dNTP z DNA lub NTP z RNA).

pirofosforanowy ma strukturę P
2 O
4− 7 i jest bezwodnikiem kwasowym fosforanu . Jest niestabilny w roztworze wodnym i hydrolizuje do nieorganicznego fosforanu:

P
2 O
4− 7 + H 2 O → 2 HPO
2− 4

lub w skróconej notacji biologów:

PP ja + H 2 O → 2 P ja + 2 H +

W przypadku braku katalizy enzymatycznej reakcje hydrolizy prostych polifosforanów, takich jak pirofosforan, liniowy trifosforan, ADP i ATP, zwykle przebiegają niezwykle wolno we wszystkich środowiskach z wyjątkiem bardzo kwaśnych.

(Odwrotnością tej reakcji jest metoda przygotowania pirofosforanów przez ogrzewanie fosforanów.)

Ta hydroliza do nieorganicznego fosforanu skutecznie powoduje, że rozszczepienie ATP na AMP i PP jest nieodwracalne , a reakcje biochemiczne związane z tą hydrolizą są również nieodwracalne.

PP i występuje w płynie maziowym , osoczu krwi i moczu w ilościach wystarczających do zablokowania zwapnień i może być naturalnym inhibitorem tworzenia się hydroksyapatytu w płynie zewnątrzkomórkowym (ECF). Komórki mogą kierować wewnątrzkomórkowe PP i do ECF. ANK jest nieenzymatycznym kanałem PP i błony plazmatycznej , który wspiera zewnątrzkomórkowe poziomy PP i . Wadliwa funkcja membrany PP i kanał ANK jest związany z niskim pozakomórkowym PPi i podwyższonym wewnątrzkomórkowym PPi . Pirofosfataza/fosfodiesteraza ektonukleotydowa (ENPP) może działać w celu podwyższenia zewnątrzkomórkowego PPi .

Z punktu widzenia rozliczania fosforanów o wysokiej energii , hydroliza ATP do AMP i PP i wymaga dwóch wysokoenergetycznych fosforanów, ponieważ odtworzenie AMP w ATP wymaga dwóch reakcji fosforylacji .

AMP + ATP → 2 ADP
2 ADP + 2 P i → 2 ATP

Stężenie nieorganicznego pirofosforanu w osoczu mieści się w zakresie referencyjnym 0,58–3,78 µM (95% przedział przewidywania).

Terpeny

Pirofosforan izopentenylu przekształca się w pirofosforan geranylu , który jest prekursorem dziesiątek tysięcy terpenów i terpenoidów .

Pirofosforan izopentenylu (IPP) i pirofosforan dimetyloallilu (DMAPP) kondensują się, tworząc pirofosforan geranylu , prekursor wszystkich terpenów i terpenoidów.

Jako dodatek do żywności

Różne difosforany są stosowane jako emulgatory , stabilizatory , regulatory kwasowości , środki spulchniające , sekwestranty i środki zatrzymujące wodę w przetwórstwie spożywczym. Są one klasyfikowane w numerów E pod E450:

E450(a): diwodorodifosforan sodu ; difosforan trisodowy ; difosforan czterosodowy (TSPP); difosforan czteropotasowy
E450(b): trójfosforan pentasodowy i pięciopotasowy
E450(c): polifosforany sodowe i potasowe

bitej śmietany stosuje się różne formulacje difosforanów .

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pyrophosphate&oldid=1141522441 ”