Cesko.wiki Fenantrolin
Author
Albert FloresFenantrolin je organická sloučenina a heterocyklická sloučenina, jejíž chemický vzorec je C₁₂H₁₀N₂. Je to derivát pyridinu s dvěma karbonylem obsahujícími aminickými skupinami na pozici 2 a 9. Fenantrolin je bezbarvá až světle žlutá krystalická látka, která se dobře rozpouští ve vodě. Ve vodném roztoku vytváří chelátní komplexy s mnoha kovy, jako jsou železo nebo měď, a proto se často používá jako analytická látka při stanovení stopových množství těchto kovů. Fenantrolin se také využívá v organické syntéze jako ligand v katalytických reakcích. Je důležitým prekurzorem pro výrobu jiných sloučenin, například antiparkinsonika biperidinu. Má také různé využití v biochemii a farmakologii, například při studiu DNA nebo jako antitumorová látka.
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. 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.
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.
Je známa řada homoleptických komplexů této sloučeniny, jako je [Fe(phen)3]2+, nazývaný ferroin, využívaný ke spektrofotometrickému stanovení železnatých iontů.
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.
Ružový komplex [Ni(phen)3]2+ má vzájemně oddělitelné Δ a Λ izomery.
Komplex s měďnými kationty, [Cu(phen)2]+, vykazuje luminescenci.
Bioanorganická chemie
Analog ferroinu [Ru(phen)3]2+ má bioaktivní vlastnosti.
1,10-fenantrolin je inhibitorem metalopeptidáz, například karboxypeptidázy A.
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.
Podobné ligandy
Jako ligandy byly použity i mnohé deriváty fenantrolinu.
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). +more Neokuproin a bathokuproin oproti tomu tvoří 1:1 komplexy, jako je [Ni(neo/batho-kuproin)Cl2]2.
| ligand | pKa | poznámka/jiný název | obrázek |
|---|---|---|---|
| 1,10-fenantrolin | 4,86 | phen | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
| 2,2'-bipyridin | 4,30 | méně zásaditý než phen | +morepng|náhled|150px|vlevo'>Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
| 5-nitro-1,10-fenantrolin | 3,57 | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu | |
| 2,9-dimethyl-1,10-fenantrolin | není známo | neokuproin | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
| 4,7-dimethyl-1,10-fenantrolin | 5,97 | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu | |
| 4,7-difenyl-1,10-fenantrolin | není známo | bathofenantrolin | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
| 5,6-dimethyl-1,10-fenantrolin | 5,20 | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu | |
| 3,4,7,8-tetramethylfenantrolin | 6,31 | 3,4,7,8-Me4phen | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
| 4,7-dimethoxy-1,10‐fenantrolin | 6,45 | 4,7-(MeO)2phen | Číslování derivátů 1,10-fenantrolinu |
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. +more Podobně je možné titrovat i Grignardova činidla.