Organoarseeniyhdisteet

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Organoarseeniyhdisteet ovat organometalliyhdisteitä, joissa on kovalenttinen sidos arseenin ja hiilen välillä. Eräitä organoarseeniyhdisteitä käytetään niiden myrkyllisyydestä huolimatta lääkeaineina, ligandeina kemiassa tai puolijohteiden valmistuksessa.

Alkyyli- ja aryyliarsiinit ja -arsaanit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Arseeni(III)yhdisteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Trifenyyliarsiini on yksi arseenin organometalliyhdisteistä, joissa arseeni on hapetusluvulla +III

Arseeni muodostaa alkyyli- tai aryyliyhdisteitä hapetusluvuilla +III ja V. Hapetusluvulla +III arseeni muodostaa lukuisia alkyyli- tai aryyliarsiineja, joita voidaan pitää arsiinin johdannaisina. Trialkyyli- tai -aryyliarsiinit ovat huoneenlämpötilassa herkästi haihtuvia ja ilmaherkkiä nesteitä. Ne voidaan jakaa kolmeen ryhmään alkyyli- tai aryyliryhmien määrän perusteella. Ryhmät ovat monoalkyyliarsiinit eli primääriset arsiinit (RAsH2), dialkyyliarsiinit eli sekundääriset arsiinit (R1R2AsH) ja trialkyyliarsiinit eli tertiääriset arsiinit (R1R2R3As). Näiden lisäksi tunnetaan tetra-alkyyliarsoniumsuoloja (R1R2R3R4As) Alkyyli- tai aryyliryhmän lisäksi organoarsiinimolekyyleissä arseeniin voi liittyä myös halogeeniatomi, kuten kloori.[1][2][3][4][5]

Alkyyli- tai aryyliarsiineista trisubstituoidut tertiääriset arsiinit ovat helpoimpia valmistaa. Tyypillisesti reaktioissa arseenin trihalogenidi, esimerkiksi arseenitrikloridi, reagoi organometalliyhdisteen kanssa. Käytettyjä transmetallointireagensseja ovat Grignard-reagenssit, organolitium-, organoalumiini-, organotina-, organokadmium- ja organoelohopeayhdisteet. Reaktiossa voidaan käyttää joko kolmea ekvivalenttia transmetallointireagenssia tai suorittaa reaktio vaiheittain, jolloin yhdisteeseen voidaan liittää erilaisia alkyyliryhmiä. Monoalkyyli- ja dialkyyliarsiinijohdannaisia eli primäärisiä ja sekundäärisiä alkyyliarsiineja voidaan valmistaa pelkistämällä arsoni- tai arsiinihappoja tai trialkyyliarsiinien valmistuksen välituotteita. Nämä johdannaiset ovat helposti hapettuvia.[1][2][3][4][5]

Organoarseeni(III)johdannaisia käytetään valmistettaessa arseenia sisältäviä puolijohteita tai useasti ligandeina organometalliyhdisteissä.[2][3]

Arseeni(V)yhdisteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pentametyyliarsaani on organoarseeniyhdiste, jossa arseeni on hapetusluvulla +V

Hapetusluvulla +V arseeni muodostaa orgaanisia alkyyli- tai aryyliyhdisteitä, arsaaneja, joiden kaava on R5-nAsXn, missä X on halogeeni tai jokin muu elektronegatiivinen ryhmä ja n on kokonaisluku väliltä 1–5. Koska arseenin pentahalidit ovat voimakkaasti hapettavia ei näitä yhdisteitä voida valmistaa suoraan organometallireagensseista ja pentahalidista. Sen sijaan niitä valmistetaan hapettamalla organoarseeni(III)yhdisteitä kloorin avulla ja alkyloidaan muodostuva tuote organometallireagenssien avulla. Verrattuna organoarseeni(III)johdannaisiin organoarsiini(V)yhdisteet eivät reagoi yhtä helposti ilman kanssa. Aryylijohdannaiset ovat tyypillisesti alkyylijohdannaisia stabiilimpia.[2][3]

Heterosykliset organoarseeniyhdisteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Arsiniini eli arsabentseeni on heterosyklinen ja aromaattinen organoarseeniyhdiste

Aromaattiset heterosykliset organoarseeniyhdisteet muistuttavat ominaisuuksiltaan rakenteeltaan analogisia typpiyhdisteitä, joskin ovat taipuvaisia hapettumaan helposti ja ovat väriltään tyypillisesti keltaisia. Ensimmäinen syntetisoitu heteroaromaattinen arseeniyhdiste oli 9-arsa-antraseeni. Sen lisäksi tunnetaan muun muassa arsiniini eli arsabentseeni, 1-arsanaftaleeni ja pyrrolia muistuttava arsoli. Arsiniinia voidaan valmistaa lähtien 1,4-pentadiyynistä.[2][3][4][5]

Arsiini- ja arsonihapot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kakodyylihappo kuuluu arsiinihappoihin
Roksarsoni on arsonihappoihin kuuluva organoarseeniyhdiste

Arseeni muodostaa myös arsiinihappoja (R1R2R2AsO(OH)) tai arsonihappoja (RAsO(OH)2). Näistä arsiinihapot ovat luonteeltaan amfolyyttisiä ja arsonihapot ovat keskivahvoja happoja. Arsiinihappoja ja arsonihappoja valmistetaan tyypillisesti hapettamalla organoarsiineja ja hydrolysoimalla muodostunut tuote. Arsonihappoja voidaan valmistaa myös emäksisien arsenaattiliuosten ja aryylidiatsoniumsuolojen välisellä reaktiolla.[1][2][3][4][5]

Monia arsonihappojohdannaisia käytetään tai on käytetty ihmis- ja eläinlääkinnässä. Niillä on hoidettu muun muassa kuppaa, unitautia ja ameebojen aiheuttamia infektioita. Siipikarjan lääkinnässä käytettäviä yhdisteitä ovat muun muassa roksarsoni, karbarsoni, nitarsoni ja arsaniilihappo.[2][3][4][5]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c Alén, Raimo: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä: Ominaisuudet ja käyttökohteet, s. 755-756. Helsinki: Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.
  2. a b c d e f g N.N. Greenwood & A. Earnshaw: Chemistry of the Elements, s. 592-596. 2nd Edition. Butterworth Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-3365-4. (englanniksi)
  3. a b c d e f g Christoph Elsenbroich: Organometallics, s. 211-237. Wiley-VCH, 2006. ISBN 978-3-527-29390-2. (englanniksi)
  4. a b c d e G. O. Doak, G. Gilbert Long & Leon D. Freedman: Arsenic Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 5.11.2013
  5. a b c d e Sabina C. Grund, Kunibert Hanusch & Hans Uwe Wolf: Arsenic and Arsenic Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2008. Viitattu 5.11.2013