Hydroxamové kyseliny

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. srpna 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Hydroxamové kyseliny  jsou třídou organických sloučenin, které obsahují funkční skupinu RC(O)N(OH)R', kde R a R' jsou uhlovodíkové radikály. Ve skutečnosti jsou to amidy (RC(O)NHR'), ve kterých je jeden atom vodíku na dusíku nahrazen hydroxylem . Často se používá jako chelatační činidla pro kovy . Mají tautomerii a mohou se reverzibilně přeměnit na hydroxyiminovou formu [1] .

Historie

Poprvé byla kyselina hydroxamová získána v roce 1869 v laboratoři Wilhelma Lossena. V důsledku interakce ethyloxalátu a hydroxylaminu byla získána kyselina oxalohydroxamová. O něco později bylo možné získat směs mono-, di- a tribenzoylderivátů hydroxamových kyselin jako výsledek reakce hydroxylaminu s chloridem kyseliny benzoové [1] .

Syntéza a reakce

Hydroxamové kyseliny se obvykle získávají z esterů nebo kyselých chloridů karboxylových kyselin. Například syntéza kyseliny benzohydroxamové probíhá v souladu s následující reakční rovnicí [2] :

C 6 H 5 CO 2 Me + NH 2 OH → C 6 H 5 C (O) NHOH + MeOH

Hydroxamové kyseliny lze také získat z aldehydů pomocí Angeli-Rimini reakce .

Nejznámější reakcí zahrnující hydroxamové kyseliny je Lossenův přesmyk . Alkylace vede ke vzniku alkylesterů hydroxamových kyselin a acylace chloridy karboxylových kyselin vede ke vzniku acylderivátů hydroxamových kyselin [1] .

Fyzikální vlastnosti

Aromatické hydroxamové kyseliny jsou relativně stabilní krystalické pevné látky. Obecně jsou hydroxamové kyseliny méně silné kyseliny než jejich odpovídající karboxylové kyseliny (pK asi 9) [1] .

Koordinační chemie a biochemie

• Galerie

• Ferrichrome

• deferoxamin

• Kyselina rhodotorulová

V oblasti koordinační chemie se jako ligandy používají hydroxamové kyseliny [3] . Deprotonované se mění na bidentátní hydroxomatové ligandy, které vážou kovové ionty. Afinita hydroxomátů k železitým iontům železa je tak vysoká, že v důsledku evoluce se v živých organismech objevila celá rodina hydroxamových kyselin, které fungují jako ligandy a přenašeče iontů železa. Takové látky se nazývají siderofory a používají se k absorpci iontů železa všemi bakteriemi a rostlinami . Použití těchto látek umožňuje rozpouštět nerozpustné železité sloučeniny. Vzniklé komplexy jsou pak transportovány do buňky, kde se Fe 3+ redukuje na Fe 2+ . Afinita hydroxomátů k Fe 2+ je mnohem menší než k Fe 3+ , takže železnatý iont z takového komplexu snadno disociuje. U dvouděložných rostlin , neobilovin a kvasinek se siderofory obnovují extracelulárně a volný ion Fe 2+ vstupuje do buňky . V obilovinách , jiných houbách a bakteriích je siderofor transportován do buňky jako celku a teprve poté prochází obnovou [4] .

Použití

Hydroxamové kyseliny jsou široce používány pro flotaci minerálů vzácných zemin. Používají se ke koncentraci a těžbě rud, které se následně dále zpracovávají. Některé hydroxamové kyseliny (např. vorinostat , belinostat , panobinostat a trichostatin A ) jsou inhibitory histondeacetylázy , a proto mají protirakovinné vlastnosti. Deferoxamin , přírodní derivát kyseliny hydroxamové, se používá jako protijed při otravě železem. Další přírodní kyselina hydroxamová, fosmidomycin , je inhibitor 1 -deoxy- D -xylulóza-5-fosfát reduktoizomerázy (DKP reduktoizomeráza ) a kyselina salicylhydroxamová inhibuje alternativní oxidázu rostlin a hub. Kromě toho probíhá výzkum využití hydroxamových kyselin pro přepracování vyhořelého jaderného paliva .

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 Beyer-Walter, Lehrbuch der Organischen Chemie, 23. Auflage, S. Hirzel Verlag 1998 ISBN 3-7776-0808-4
2. ↑ CR Hauser a WB Renfrow, Jr. "Benzohydroxamová kyselina" Org. Synth. 1939, ročník 19, str. 15ff.
3. ↑ Agrawal, Y K. Hydroxamové kyseliny a jejich kovové komplexy  // Pokroky v chemii . - Ruská akademie věd , 1979. - T. 48 , č. 10 . - S. 948 . - doi : 10.1070/RC1979v048n10ABEH002422 . (Ruština)
4. ↑ Miller, Marvin J. Syntézy a terapeutický potenciál  sideroforů a analogů na bázi kyseliny hydroxamové  // Chemické recenze : deník. - 1989. - Listopad ( roč. 89 , č. 7 ). - S. 1563-1579 . - doi : 10.1021/cr00097a011 .

Literatura

• Fouché, KF; HJ le Roux; F. Phillips. Komplexní tvorba Zr(IV) a Hf(IV) s hydroxamovými kyselinami v kyselých roztocích  (anglicky)  // Journal of Anorganic and Nuclear Chemistry : deník. - 1970. - Červen ( roč. 32 , č. 6 ). - S. 1949-1962 . — ISSN 0022-1902 . - doi : 10.1016/0022-1902(70)80604-2 .
• Barocas, A.; F. Baroncelli; GB Biondi; G. Grossi. Komplexotvorná síla hydroxamových kyselin a její vliv na chování organických extraktantů při přepracování ozářených paliv - II : Komplexy mezi kyselinou benzohydroxamovou a thoriem, uranem (IV) a plutoniem (IV)  (anglicky)  // Journal of Anorganic and Jaderná chemie : deník. - 1966. - prosinec ( roč. 28 , č. 12 ). - S. 2961-2967 . — ISSN 0022-1902 . - doi : 10.1016/0022-1902(66)80023-4 .
• Baroncelli, F.; G. Grossi. Komplexotvorná síla hydroxamových kyselin a její vliv na chování organických extraktantů při přepracování ozářených paliv - komplexy mezi kyselinou benzohydroxamovou a zirkoniem, železem (III) a uranem (VI)  (anglicky)  // Journal of Inorganic and Jaderná chemie : deník. - 1965. - Květen ( roč. 27 , č. 5 ). - S. 1085-1092 . — ISSN 0022-1902 . - doi : 10.1016/0022-1902(65)80420-1 .
• Al Jarrah, RH; AR Al-Karaghouli; S.A. Al-Assaf; NH Shamon. Extrakce uranu a některých dalších kovových iontů rozpouštědlem kyselinou 2-N-butyl-2-ethyloktanhydroxamovou  (anglicky)  // Journal of Anorganic and Nuclear Chemistry : deník. - 1981. - Sv. 43 , č. 11 . - S. 2971-2973 . — ISSN 0022-1902 . - doi : 10.1016/0022-1902(81)80652-5 .
• Gopalan, Aravamudan S.; Vincent J. Huber; Orhan Zincircioglu; Paul H. Smith. Nové tetrahydroxamátové chelátory pro komplexaci aktinidů: studie syntézy a vazby  //  Journal of the Chemical Society : deník. - Chemical Society , 1992. - No. 17 . - S. 1266-1268 . - doi : 10.1039/C39920001266 .
• Koshti, Nirmal; Vincent Huber; Paul Smith; Aravamudan S. Gopalan. Návrh a syntéza chelátorů specifických pro aktinidy: Syntéza nových chelátorů cyklamtetrahydroxamátu (CYTROX) a cyklamtetraacetonylacetonu (CYTAC)  (anglicky)  // Tetrahedron : journal. - 1994. - 28. února ( roč. 50 , č. 9 ). - S. 2657-2664 . — ISSN 0040-4020 . - doi : 10.1016/S0040-4020(01)86981-7 .

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)
V bibliografických katalozích	NDL : 00575973