tetrametyloamoniowy

tetrametyloamoniowy
Nazwy
	Preferowana nazwa IUPAC N , N , N -Trimetylometanoaminium
	Inne nazwy ; ; Tetrametyloamoniowy Tetrametyloazanium Tetramina
Identyfikatory
Numer CAS	51-92-3 ;
Model 3D ( JSmol )	Interaktywny obraz;
CHEBI	CHEBI:46020 ;
ChemSpider	6140 ;
Identyfikator klienta PubChem	6380;
UNII	H0W55235FC ;
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )	DTXSID3048071 ;
	InChI InChI=1S/C4H12N/c1-5(2,3)4/h1-4H3/q+1 Klucz: QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N ;
	UŚMIECH C[N+](C)(C)C;
Nieruchomości
Wzór chemiczny	C4H12N + _ _ _
Masa cząsteczkowa	74,14 g/mol
Związki pokrewne
Powiązany izoelektroniczny	neopentan
	O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa). Referencje w infoboksie

Tetrametyloamoniowy ( TMA ) jest najprostszym czwartorzędowym kationem amoniowym . Ma wzór chemiczny [Me ₄ N] ⁺ i składa się z czterech grup metylowych ( −CH ₃ , oznaczono jako Me) przyłączonych do centralnego atomu azotu . Kation jest izoelektroniczny z neopentanem ( Me ₄ C ). Jest naładowany dodatnio i można go wyizolować tylko w połączeniu z przeciwjonem . Wspólny sole obejmują chlorek tetrametyloamoniowy i wodorotlenek tetrametyloamoniowy . Sole tetrametyloamoniowe są wykorzystywane w syntezie chemicznej oraz w badaniach farmakologicznych . Nie nadaje koloru swoim solom.

Wspólna nomenklatura

W literaturze toksykologicznej naturalnie występujący tetrametyloamoniowy (anion nieokreślony) jest często określany jako „tetramina”. Niestety, ta niesystematyczna lub „trywialna” nazwa jest używana również dla innych związków chemicznych, w tym toksycznego rodentycydu ( tetrametylenodiulfotetraminy ). Podobnie akronim „TMA”, który jest często używany w literaturze farmakologicznej dla tetrametyloamonu, może również odnosić się do badanego leku 3,4,5-trimetoksyamfetaminy , który będąc bliskim analogiem strukturalnym meskaliny , był przedmiotem licznych publikacje.

Występowanie

TMA wykryto lub wyizolowano z wielu organizmów morskich, głównie z Cnidaria i Mollusca , zwłaszcza w niektórych gatunkach Neptunea (powszechnie zwanych trąbikami ), które są zjadane przez ludzi. Został również znaleziony w jednej roślinie, afrykańskiej Courbonia virgata (Cappariaceae). TMA występuje również w strukturze krystalicznej Caregorodtsevit, rzadkiego minerału z grupy sodalitów o wzorze N(CH ₃ ) ₄ AlSi ₅ O ₁₂ znaleziono na górze Gora Yaruta, Chanty-Mansyjski Okręg Autonomiczny w Rosji.

Przygotowanie, reakcje, właściwości roztworów

Jon tetrametyloamoniowy jest zwykle wytwarzany w reakcji między trimetyloaminą a chlorkiem metylu :

Me ₃ N + MeCl → Me ₄ N ⁺ Cl ^-

[ ^14C ] wykonano tą metodą.

Chociaż ta reakcja jest odpowiednia dla zwykłych halogenków, sole tetrametyloamoniowe z bardziej złożonymi anionami można wytworzyć w reakcjach metatezy soli , np. Borowodorek tetrametyloamoniowy otrzymano z wodorotlenku tetrametyloamoniowego , jak pokazano:

{\ Displaystyle {\ ce {Me4N + [OH] - + Na + [BH4] - -> Me4N+[BH4]- + Na+ + HO-}}}

Chociaż sole TMA mają pewne właściwości katalityczne przeniesienia fazowego , które są charakterystyczne dla czwartorzędowych związków amoniowych , mają tendencję do zachowywania się nietypowo ze względu na stosunkowo wysoką hydrofilowość kationu TMA.

Kation TMA jest hydrofilowy . Współczynnik podziału oktanol-woda jodku TMA, P _o-w , wynosi 1,2 × 10-4 ^. (lub log P ≈ -3,92 )

W kationie TMA grupy metylowe są ułożone tetraedrycznie wokół centralnego atomu N, co wynika z rentgenowskich badań krystalograficznych różnych jego soli. Na podstawie pomiarów wykonanych na modelach molekularnych oszacowano, że średnica jonu TMA wynosi ~ 0,6 nm; Na podstawie dokładniejszych pomiarów fizykochemicznych promień jonowy dla TMA wynosi 0,322 nm; rejestruje się również kilka parametrów termodynamicznych dla jonu TMA. Artykuł Aue i in. daje dobre omówienie metod, za pomocą których określono promień jonowy.

Farmakologia

Literatura farmakologiczna dotycząca tetrametyloamonu jest obszerna. Ogólnie rzecz biorąc, TMA jest cholinomimetykiem , którego działanie naśladuje większość efektów wytwarzanych przez egzogenną acetylocholinę .

Eksperymenty farmakologiczne z TMA przeprowadzono przy użyciu jednej z jego soli, zazwyczaj chlorku, bromku lub jodku, ponieważ nie oczekiwano, że te aniony będą zakłócać działanie kationu TMA. Jednak we wczesnej literaturze farmakologicznej istnieją odniesienia do stosowania „ wodorotlenku tetrametyloamoniowego ” lub „hydratu tetrametyloamoniowego”, które miały ułatwić porównanie dawek różnych soli TMA w przeliczeniu na masę ciała, ale nie dotyczyły rzeczywistego stosowania tetrametyloamonu wodorotlenek, którego silna zasadowość byłaby nie do pogodzenia z warunkami fizjologicznymi.

Dokładny przegląd farmakologii TMA z perspektywy toksykologicznej, aktualny do 1989 r., został dokonany przez Anthoni i współpracowników. Tak więc wpływ TMA na nikotynowe i muskarynowe receptory ACh najpierw stymuluje, a następnie blokuje przekaźnictwo nerwowe w zwojach współczulnych i przywspółczulnych, z depolaryzacją . TMA działa również jako agonista receptorów muskarynowych w pozazwojowych zakończeniach nerwowych w mięśniach gładkich , mięśniu sercowym i gruczołach zewnątrzwydzielniczych . W mięśniach szkieletowych TMA początkowo powoduje drgawki pęczkowe , następnie paraliż, w wyniku depolaryzacji wywołanej stymulacją nikotynowych receptorów ACh.

Wchłanianie; dystrybucja; metabolizm; wydalanie (ADME)

Wchłanianie: TMA łatwo wchłania się z przewodu pokarmowego. Badania jelita czczego szczura wykazały , że wchłanianie TMA obejmowało połączenie prostej dyfuzji i transportu za pośrednictwem nośnika, przy prawie 100% wchłanianiu zachodzącym w ciągu 60 do 90 minut. Dla porównania, tetraetyloamoniowe i tetrapropyloamoniowe były wchłaniane tylko w ~30%.

Dystrybucja: Dootrzewnowe podanie znakowanego radioaktywnie jodku tetrametyloamoniowego myszom wykazało, że TMA była szybko rozprowadzana do wszystkich części ciała, przy czym najwyższe stężenia występowały w nerkach i wątrobie. Podobne wyniki zostały zgłoszone przez Neefa i współpracowników na szczurach.

Metabolizm i wydalanie: pozajelitowe podanie szczurom znakowanego radioaktywnie jodku tetrametyloamoniowego spowodowało wydalenie prawie całej dawki z moczem, bez oznak przemian metabolicznych.

Toksykologia

Toksyczność dla ludzi TMA (pod nazwą „tetramina”) była badana głównie w kontekście przypadkowego zatrucia po spożyciu gatunku Neptunea . Objawy obejmują: nudności, wymioty, ból głowy, zawroty głowy, zaburzenia widzenia/tymczasową ślepotę, podwójne widzenie, światłowstręt , brak równowagi, uczucie zatrucia i pokrzywkę . Objawy te pojawiają się w ciągu 30 minut, ale powrót do zdrowia zwykle następuje po kilku godzinach. Tylko jedna relacja o śmierci człowieka po spożyciu TMA (z rośliny Courbonia virgata ) zostało nagrane. Chociaż wiele z tych objawów można wyjaśnić na podstawie upośledzenia przekaźnictwa nerwowego w autonomicznym układzie nerwowym , wydaje się, że istnieją również wyraźne oznaki afektów ośrodkowych.

W badaniach na zwierzętach pozajelitowe podawanie ekstraktów z Neptunea zawierających TMA myszom, kotom i rybom wykazało głównie skutki dotyczące mięśni szkieletowych: występowały drgawki mięśniowe , konwulsje, utrata równowagi, porażenie ruchowe i ostatecznie ustanie oddychania.

Śmiertelną doustną dawkę TMA dla ludzi oszacowano na 3–4 mg/kg. Dawkę śmiertelną dla szczurów oszacowano na ~45-50 mg/kg, po i ~15 mg/kg, ip

Ostra toksyczność

LD50 dla chlorku TMA: 25 mg/kg (mysz, ip) _; 40 mg/kg (mysz, sc). LC50 _dla chlorku TMA: 462 mg/l przez 96 godzin. (Strzebla grubogłowa, Pimephales promelas ).

Zobacz też

tetraetyloamoniowy