Диоксид триуглерода

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Диоксид триуглерода
Carbon suboxide.svg
Carbon-suboxide-3D-vdW.png
Общие
Хим. формула C₃O₂
Физические свойства
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 68,0309 г/моль
Плотность 0,906 г/см³
Термические свойства
Т. плав. −107 ℃
Т. кип. 6,8 ℃
Энтальпия образования 199,1 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует
Классификация
Номер CAS 504-64-3
PubChem 136332
ChemSpider 120106
ChEBI 30086
O=C=C=C=O
1S/C3O2/c4-2-1-3-5
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Диокси́д триуглеро́да (1,3-диоксопропадиен, недоксид углерода, недокись углерода, трикарбодиоксид) С3О2 — бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким, удушливым запахом, легко полимеризующийся в обычных условиях с образованием продукта, нерастворимого в воде, жёлтого, красного или фиолетового цвета.

Молекула[править | править вики-текст]

Молекула С3О2 имеет линейное строение О=С=С=С=О с длиной связи С=С 130 пм и С=О 120 пм.

Химические свойства[править | править вики-текст]

Диоксид триуглерода является внутренним ангидридом малоновой кислоты — при взаимодействии с водой в течение 1 часа количественно дает малоновую кислоту:

\mathsf{O\text{=}C\text{=}C\text{=}C\text{=}O + 2H_2O \rightarrow HOOC\text{-} CH_2 \text{-} COOH}

По остальным свойствам он также сходен с кетенами из-за алленообразного строения молекулы — легко реагирует с нуклеофилами с образованием производных малоновой кислоты. Реакция проходит через образование енолов (нуклеофильное присоединение по карбонильной группе):

\mathsf{O\text{=}C\text{=}C\text{=}C\text{=}O + HX \rightarrow HO(X)C\text{=}C\text{=}C(X)OH \rightarrow X(O)C\text{-}CH_2\text{-}C(O)X, \ \ X=Hal, OH, OR, OCOR, NH_2, NHR, NR_2, CN, SH, SR}

Полимеризуется при сжижении или хранении при давлении выше 100 мм.рт.ст. в красный полимер. Полимеризация ускоряется в присутствии пентаоксида фосфора.

Получение[править | править вики-текст]

Получают С3О2 пиролизом ангидрида диацетилвинной кислоты, дегидратацией малоновой кислоты или её эфиров, например, фосфорным ангидридом, и другими методами[1]:

\mathsf{CH_2(COOH)_2 + P_2O_5 \rightarrow H_4P_2O_7 + C_3O_2\uparrow}

Биохимическое значение[править | править вики-текст]

Диоксид триуглерода может образовываться в малых количествах как побочный продукт во всех биохимических процессах, в которых обычно образуется угарный газ (CO), в частности при окислении гема ферментом гемоксигеназой. Кроме того, диоксид триуглерода в организме может также образовываться из малоновой кислоты, внутренним ангидридом которой она является. Показано, что в организме диоксид триуглерода способен полимеризоваться в макроциклические структуры вида (C3O2)n (в основном (C3O2)6 и (C3O2)8), причём эти макроциклические соединения обладают дигоксин-подобной активностью, способностью угнетать активность Na+/K+-АТФ-азы и кальций-зависимой АТФ-азы и натрийуретической активностью и, очевидно, являются эндогенными аналогами дигоксина и уабаина в клетках животных и эндогенными регуляторами функции Na+/K+-АТФ-азы и натрийуреза, а также эндогенными антигипертензивными веществами.[2][3][4] Кроме того, этим макроциклическим соединениям диоксида триуглерода приписывают также способность защищать клетки от свободнорадикального повреждения и оксидативного стресса (что логично, учитывая «недоокисленность» углерода в них) и роль эндогенной противоопухолевой защиты, в частности, в подвергающихся высокой степени воздействия оксидативного стресса светочувствительных клетках сетчатки глаза.[5]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Л. Б. Дашкевич, В. Г. Бейлин. Успехи химии, 1967, Том 36, № 6, Стр. 947—964. Недокись углерода в органическом синтезе
  2. Franz Kerek The structure of the digitalislike and natriuretic factors identified as macrocyclic derivatives of the inorganic carbon suboxide. // Hypertension Research. — Sep 2000. — Т. 23, вып. 23 Suppl S33. — № Suppl S33. — С. S33-38.. — DOI:10.1291/hypres.23.Supplement_S33 — PMID 11016817.
  3. Robert Stimac, Franz Kerek, Hans-Jurgen Apell Macrocyclic carbon suboxide oligomers as potent inhibitors of the Na,K-ATPase. // Annals of the New York Academy of Sciences. — Apr 2003. — Т. 986. — С. 327-329. — DOI:10.1111/j.1749-6632.2003.tb07204.x — PMID 12763840.
  4. Franz Kerek, Robert Stimac, Hans-Jürgen Apell, Frank Freudenmann, Luis Moroder Characterization of the macrocyclic carbon suboxide factors as potent Na,K-ATPase and SR Ca-ATPase inhibitors. // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. — 23 December 2002. — Т. 1567. — № 1-2. — С. 213–220. — DOI:10.1016/S0005-2736(02)00609-0 — PMID 12488055.
  5. Tubaro E. Carbon suboxide, the probable precursor of an antitumor cellular sustance: retina (italian) // Boll Chim Farm. — Jun 1966. — Т. 105, вып. 105(6). — № 6. — С. 415-416. — PMID 6005012.

Литература[править | править вики-текст]

  • «Dictionary of organic compounds». — Vol.1, Abadole-Cytosine. — New York, 1953. — С. 428
  • «Руководство по неорганическому синтезу». — Т.3, под ред. Брауэра Г. — М.: Мир, 1985. — С. 682—684
  • «Справочник химика». — 2 изд., Т.1. — Л.-М.: Химия, 1966. — С. 605 (давление паров)
  • «Справочник химика». — Т.2. — Л.-М.: Химия, 1964. — С. 228—229
  • Binneweis M., Milke E. «Thermochemical Data of Elements and Compounds». — 2ed, 2002. — С. 267
  • Некрасов Б. В. «Основы общей химии». — Т.1. — М.: Химия, 1973. — С. 513
  • Реми Г. «Курс неорганической химии». — Т.1. — М., 1963. — С. 481
  • Успехи химии. — 1967. — Т.36, № 6. — С. 947—964