Fenantrolin

Fenantrolin
Strukturní vzorec 1,10-fenantrolinu

Strukturní vzorec 1,10-fenantrolinu

Vzorek 1,10-fenantrolinu

Vzorek 1,10-fenantrolinu

Obecné
Systematický název1,10-fenantrolin
Sumární vzorecC12H8N2
Vzhledbezbarvé krystaly
Identifikace
Registrační číslo CAS66-71-7
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)200-629-2
PubChem1318
ChEBI44975
SMILESc1cc2ccc3cccnc3c2nc1
InChI1S/C12H8N2/c1-3-9-5-6-10-4-2-8-14-12(10)11(9)13-7-1/h1-8H
Číslo RTECSSF8300000
Vlastnosti
Molární hmotnost180,21 g/mol
Teplota tání117 °C (390 K)[1]
Teplota varu409 °C (682 K)[2]
Hustota1,31 g/cm3
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech		rozpustný v acetonu a ethanolu[2]
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
H-větyH301 H400 H410[1]
P-větyP264 P270 P273 P301+310 P321 P330 P391 P405 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fenantrolin, přesněji 1,10-fenantrolin (jako ligand zkráceně phen) je heterocyklická organická sloučenina, bílá pevná látka rozpustná v organických rozpouštědlech. Používá se jako ligand v koordinační chemii, s většinou kovových iontů vytváří silné vazby.[3][4] Často je prodáván jako monohydrát.

Příprava

Fenantrolin se připravuje dvojicí po sobě jdoucích Skraupových reakcí glycerolu s o-fenylendiaminem, katalyzovaných kyselinou sírovou, za přítomnosti oxidačního činidla, kterým bývá vodný roztok kyseliny arseničné nebo nitrobenzen.[5]

Dehydratací glycerolu se vytvoří akrolein, který poté zkondenzuje s aminem a následně proběhne cyklizace.

Koordinační chemie

Fenantrolin má podobné koordinační vlastnosti jako 2,2'-bipyridin (bipy), ale jeho vazby na kovy jsou pevnější; fenantrolin je ovšem slabším donorem než bipy.[6]

Je známa řada homoleptických komplexů této sloučeniny, jako je [Fe(phen)3]2+, nazývaný ferroin, využívaný ke spektrofotometrickému stanovení železnatých iontů.[7]

Ferroin je také používán jako redoxní indikátor, se standardním elektrodovým potenciálem +1,06 V. Redukovaná železnatá forma je tmavě červená a oxidovaná železitá má barvu světle modrou.[8]

Ružový komplex [Ni(phen)3]2+ má vzájemně oddělitelné Δ a Λ izomery.[9]

Komplex s měďnými kationty, [Cu(phen)2]+, vykazuje luminescenci.[10][11]

Bioanorganická chemie

Analog ferroinu [Ru(phen)3]2+ má bioaktivní vlastnosti.[12]

1,10-fenantrolin je inhibitorem metalopeptidáz, například karboxypeptidázy A.[13]

Inhibice probíhá skrze chelataci a odpojení kovových iontů potřebných ke katalytické aktivitě enzymu, čímž vznikne neaktivní apoenzym. 1,10-fenantrolin inhibuje hlavně metalopeptidázy obsahující zinek, jeho aktivita vůči vápníku je výrazně nižší.[14]

Podobné ligandy

Jako ligandy byly použity i mnohé deriváty fenantrolinu.[11]

Substituenty v pozicích 2,9 chrání navázaný kov, když brání navázání více ekvivalentů fenantrolinu. Samotný fenantrolin vytváří působením dihalogenidů kovů komplexy typu [M(phen)3]Cl2 (M = Fe, Co, Ni). Neokuproin a bathokuproin oproti tomu tvoří 1:1 komplexy, jako je [Ni(neo/batho-kuproin)Cl2]2.[15]

Zásaditost 1,10-fenantrolinů a 2,2'-bipyridinu[16]
ligandpKapoznámka/jiný názevobrázek
1,10-fenantrolin4,86phen
Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu
2,2'-bipyridin4,30méně zásaditý než phen
5-nitro-1,10-fenantrolin3,57
2,9-dimethyl-1,10-fenantrolinnení známoneokuproin
4,7-dimethyl-1,10-fenantrolin5,97
4,7-difenyl-1,10-fenantrolinnení známobathofenantrolin
5,6-dimethyl-1,10-fenantrolin5,20
3,4,7,8-tetramethylfenantrolin6,313,4,7,8-Me4phen
4,7-dimethoxy-1,10‐fenantrolin6,454,7-(MeO)2phen[17]

Použití jako indikátor alkyllithných činidel

Alkyllithiné sloučeniny vytvářejí s fenantrolinem výrazně zbarvené produkty. Obsah alkyllithných sloučenin v roztoku lze určit přidáním malého množství fenantrolinu (přibližně 1 mg) a následnou titrací alkoholy do odbarvení roztoku.[18] Podobně je možné titrovat i Grignardova činidla.[19]

Odkazy

Související články

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Fenantrolin na Wikimedia Commons
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics. Redakce Haynes, William M.. 97th. vyd. [s.l.]: CRC Press, 2016. ISBN 9781498754293. S. 3.444. (anglicky) 

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Phenanthroline na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c d https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1318
  2. ↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics. Redakce Haynes, William M.. 97th. vyd. [s.l.]: CRC Press, 2016. ISBN 9781498754293. S. 3.444. (anglicky) 
  3. ↑ Luman, C. R. and Castellano, F. N. (2003) "Phenanthroline Ligands" in Comprehensive Coordination Chemistry II. Elsevier. ISBN 978-0-08-043748-4.
  4. ↑ Peter G. Sammes; Gokhan Yahioglu. 1,10-Phenanthroline: A versatile ligand. Chemical Society Reviews. 1994, s. 327. DOI 10.1039/cs9942300327. 
  5. ↑ Barbara E. Halcrow; William O. Kermack. 43. Attempts to find new antimalarials. Part XXIV. Derivatives of o-phenanthroline (7 : 8 : 3′ : 2′-pyridoquinoline). Journal of the Chemical Society. 1946, s. 155–157. DOI 10.1039/jr9460000155. PMID 20983293. 
  6. ↑ Qiaoqiao Teng; Han Vinh Huynh. A unified ligand electronic parameter based on C NMR spectroscopy of N-heterocyclic carbene complexes. Dalton Transactions. 2017, s. 614–627. DOI 10.1039/C6DT04222H. PMID 27924321. 
  7. ↑ R. Belcher. Application of chelate Compounds in Analytical Chemistry. Pure and Applied Chemistry. 1973, s. 13–27. DOI 10.1351/pac197334010013. 
  8. ↑ G. B. Bellér; G. B. Lente; I. N. Fábián. Central Role of Phenanthroline Mono-N-oxide in the Decomposition Reactions of Tris(1,10-phenanthroline)iron(II) and -iron(III) Complexes. Inorganic Chemistry. 2010, s. 3968–3970. DOI 10.1021/ic902554b. PMID 20415494. 
  9. ↑ George B. Kauffman; Lloyd T. Takahashi. Resolution of the tris-(1,10-Phenanthroline)Nickel(II) Ion. Inorganic Syntheses. 1966, s. 227–232. ISBN 9780470132395. DOI 10.1002/9780470132395.ch60. 
  10. ↑ N. Armaroli. Photoactive Mono- and Polynuclear Cu(I)-Phenanthrolines. A Viable Alternative to Ru(Ii)-Polypyridines?. Chemical Society Reviews. 2001, s. 113–124. DOI 10.1039/b000703j. 
  11. ↑ a b A. J. Pallenberg; K. A. Koenig; D. M. Barnhart. Synthesis and Characterization of Some Copper(I) Phenanthroline Complexes. Inorganic Chemistry. 1995, s. 2833–2840. DOI 10.1021/ic00115a009. 
  12. ↑ F. P. Dwyer; Eleonora C. Gyarfas; W. P. Rogers; Judith H. Koch. Biological Activity of Complex Ions. Nature. 1952, s. 190–191. DOI 10.1038/170190a0. Bibcode 1952Natur.170..190D. 
  13. ↑ Jean-Pierre Felber; Thomas L. Coombs; Bert L. Vallee. The mechanism of inhibition of carboxypeptidase A by 1,10-phenanthroline. Biochemistry. 1962, s. 231–238. DOI 10.1021/bi00908a006. PMID 13892106. 
  14. ↑ G. S. Salvesen; H. Nagase. Proteolytic Enzymes: A Practical Approach. [s.l.]: Oxford University Press, 2001. ISBN 9780199636624. Kapitola Inhibition of proteolytic enzymes, s. 105–130. 
  15. ↑ H. S. Preston; C. H. L. Kennard. Crystal Structure of di-mu-Chloro-sym-trans-Dichloro-Bis-(2,9-Dimethyl-1,10-Phenanthroline)dinickel(II)-2-Chloroform. Journal of the Chemical Society A. 1969, s. 2682–2685. DOI 10.1039/J19690002682. 
  16. ↑ J. G. Leipoldt; G. J. Lamprecht; E. C. Steynberg. Kinetics of the substitution of acetylacetone in acetylactonato-1,5-cyclooctadienerhodium(I) by derivatives of 1,10-phenanthroline and 2,2′-dipyridyl. Journal of Organometallic Chemistry. 1991, s. 259–263. DOI 10.1016/0022-328X(91)83069-G. 
  17. ↑ Ryan A. Altman. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. [s.l.]: [s.n.], 2008. ISBN 978-0471936237. DOI 10.1002/047084289X.rn00918. Kapitola 1,10-Phenanthroline, 4,7-Dimethoxy. 
  18. ↑ FAGAN, PAUL J.; NUGENT, WILLIAM A. 1-Phenyl-2,3,4,5-Tetramethylphosphole. Org. Synth.. 1998. Dostupné online. (anglicky) ; Coll. Vol.. S. 653. (anglicky) 
  19. ↑ Ho-Shen Lin; Leo A. Paquette. A Convenient Method for Determining the Concentration of Grignard Reagents. Synthetic Communications. 1994, s. 2503–2506. DOI 10.1080/00397919408010560. 

Média použitá na této stránce

Phenanthroline Numbering.png
Autor: Smokefoot, Licence: CC BY-SA 3.0
numbering for 1,10-phenanthroline derivatives
1,10-phenanthroline.svg
chemical structure of 1,10-phenanthroline
Sample of 1,10-Phenanthroline.jpg
Autor: LHcheM, Licence: CC BY-SA 3.0
Sample of 1,10-Phenanthroline