Korunní ethery

Crown ethery (korunové sloučeniny) jsou makroheterocyklické sloučeniny obsahující ve svých cyklech více než 11 atomů, z nichž alespoň čtyři jsou heteroatomy , které jsou propojeny ethylenovými můstky.

Typicky je heteroatom atom kyslíku. Pokud je jeden nebo více atomů kyslíku nahrazeno atomy dusíku nebo síry, pak se odpovídající sloučeniny nazývají azacrown nebo thiacrown ethery. Pokud jsou crown ethery kondenzované s benzenovými nebo cyklohexanovými kruhy, pak jsou klasifikovány jako benzocrown nebo cyklohexanové korunové ethery. Byly získány korunkové ethery obsahující atomy P, Si, As v kruhu, jakož i amidové, esterové a některé další funkční skupiny .

Nomenklatura

V triviálních názvech crown etherů je celkový počet atomů v cyklu a počet heteroatomů označen čísly, která jsou umístěna před a za slovem „koruna“. Podle IUPAC jsou korunové ethery prezentovány jako deriváty cyklických uhlovodíků:

Vlastnosti

Crown ethery jsou viskózní kapaliny nebo krystalické látky, vysoce rozpustné ve většině organických rozpouštědel a špatně rozpustné ve vodě. Jejich chemické vlastnosti závisí na povaze heteroatomů a funkčních skupin v cyklu.

Crown ethery tvoří stabilní lipofilní komplexy s kationty kovů , zejména alkalických kovů a kovů alkalických zemin. V tomto případě je kationt kovu obsažen v intramolekulární dutině korunového etheru a je zadržen díky interakci ion-dipól s heteroatomy. Nejstabilnější jsou ty komplexy, ve kterých se velikost kovového iontu blíží velikosti dutiny molekuly korunového etheru. Komplexy jsou na rozdíl od anorganických solí, které je tvoří, často rozpustné v organických rozpouštědlech, což umožňuje vytvořit homogenní prostředí pro řadu chemických reakcí (např. roztok manganistanu draselného v benzenu za přítomnosti korunových etherů používá se jako oxidační činidlo – „fialový benzen“). Díky vysoké stabilitě komplexního iontu je možná existence takových neobvyklých sloučenin alkalických kovů, jako jsou alkálie a elektridy .

Získání

Crownethery se získávají kondenzací dihalogenalkanů nebo diesterů kyseliny p -toluensulfonové s polyethylenglykoly v tetrahydrofuranu , 1,4 - dioxanu , dimethoxyethanu , dimethylsulfoxidu , terc - butanolu v přítomnosti bází (hydridů, hydroxidů, uhličitanů); intramolekulární cyklizace monotosylátů polyethylenglykolu v dioxanu, diglymu nebo tetrahydrofuranu v přítomnosti hydroxidů alkalických kovů, stejně jako cyklooligomerizace ethylenoxidu v přítomnosti BF3 a borofluoridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin.

Azacrown ethery se získávají acylací di- nebo polyaminů s částečně chráněnými aminoskupinami chloridy dikarboxylových kyselin, následovanou redukcí výsledných makrocyklických diamidů; alkylaci ditosyldiaminů s glykoldihalogenderiváty nebo ditosyláty v přítomnosti hydridů nebo hydroxidů alkalických kovů.

Thiacrown ethery se získávají z thiaanalogů polyethylenglykolů podobně jako běžné korunové ethery nebo alkylací dithiolů dihalogenidy nebo ditosyláty v přítomnosti bází.

Aplikace

Crown ethery se používají pro koncentraci, separaci, čištění a regeneraci kovů včetně vzácných zemin; pro separaci nuklidů, enantiomerů; jako léky, protilátky, pesticidy; vytvořit iontově selektivní senzory a membrány; jako katalyzátory reakcí zahrnujících anionty. Bylo prokázáno, že použití některých korunových etherů zvyšuje propustnost léků očními sliznicemi [1] .

Tetrazacrown ether cyclene , ve kterém jsou všechny atomy kyslíku nahrazeny dusíkem [2] , se používá v zobrazování magnetickou rezonancí jako kontrastní látka .

Poznámky

  1. PWJ Morrison, NN Porfiryeva, S. Chahal, IA Salakhov, C. Lacourt, II Semina, RI Moustafine, VV Khutoryanskiy. Crown Ethers: nové zesilovače permeability pro podávání očních léků?  // Molekulární farmacie. — 2017-08-21. — ISSN 1543-8384 . - doi : 10.1021/acs.molpharmaceut.7b00556 .
  2. http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV8P0152 Archivováno 1. září 2012 na Wayback Machine Organic Syntheses, Coll. sv. 8, str. 152 (1993); sv. 68, str. 227 (1990).

Literatura