Tetraethylamonium - Tetraethylammonium

Tetraethylamonium
Tetraethylamonium.svg
Tetraethylamonium-kation-3D-koule.png
Jména
Název IUPAC
tetraethylazanium
Ostatní jména
N,N,N-triethylethanaminium
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
UNII
Vlastnosti
C8H20N +
Molární hmotnost130,25 g / mol
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Tetraethylamonium (ČAJ), (Síť+
4) nebo (Et4N+) je kvartérní amonný kation skládající se ze čtyř ethylové skupiny připojený k centrální dusík atom a je kladně nabitý. Je to protiiont používaný ve výzkumné laboratoři k přípravě lipofilních solí anorganických aniontů. Používá se podobně jako tetrabutylamonium s tím rozdílem, že jeho soli jsou méně lipofilní a snáze krystalizují.

Příprava

Chloridová sůl se připravuje reakcí triethylamin a ethylhalogenid:

Et3N + EtX → Et4N+X−

Tato metoda funguje dobře pro přípravu tetraethylamoniumjodid (kde X = I).[1]

Většina tetraethylamoniových solí se připravuje solná metateze reakce. Například syntéza chloristanu tetraethylamonného, ​​soli, která je užitečná jako podpůrný elektrolyt pro polarografické studie v nevodných rozpouštědlech se provádějí smícháním ve vodě rozpustných solí tetraethylamoniumbromid a chloristan sodný ve vodě, ze které se vysráží ve vodě nerozpustný chloristan tetraethylamonný:[2]

Et4N+Br− + Na+[ClO4]− → Na+Br− + Et4N+[ClO4]−

Další příklady zahrnují kyanid (Et4NCN),[3] a trichlorostanát (Et4NSnCl3).[4] V některých případech se soli vyrábějí z aniontů, které nelze generovat ve vodě, jako je čtyřboký [NiCl4]2− sůl.[5]

Použití

Hlavní chemickou charakteristikou tetraethylamoniových solí je jejich schopnost zapojit se do procesů zahrnujících fázový přenos, jako je např katalýza fázového přenosu.[6] Typicky jsou čtyři ethylové skupiny obklopující dusík příliš malé, aby usnadnily účinný přenos iontů mezi vodnou a organickou fází, ale bylo zjištěno, že tetraethylamoniové soli jsou účinné v řadě takových aplikací, a ty jsou uvedeny v příkladech pod hlavičkami jednotlivých solí. .

Soli TEA, jako je tetraethylamoniumtetrafluorborát a tetraethylamoniummethylsulfonát, se používají superkondenzátory jako organické elektrolyty.[7]

Vlastnosti

Efektivní poloměr tetraethylamoniového iontu se uvádí jako ~ 0,45 nm, což je velikost srovnatelná s velikostí hydratovaného K+ ion.[8] The iontový poloměr pro TEA se udává jako 0,385 nm; zaznamenává se také několik termodynamických parametrů pro iont TEA.[9][10]

The rozdělovací koeficient oktanol-voda TEA jodidu, Po-w bylo experimentálně určeno 6.9×10−4 (nebo log P ≈ −3.16).[11]

Biologie

Farmakologie

Literatura zabývající se farmakologicky souvisejícími vlastnostmi tetraethylamonia je rozsáhlá a výzkum pokračuje.[12] Je jasné, že ČAJ[13] blokuje autonomní ganglia - to bylo první "ganglický blokátor „léčivo, které má být zavedeno do klinické praxe.[14][15] TEA však také vytváří účinky na neuromuskulární spojení[16] a v soucitný nervové zakončení.[17]

Na úrovni mechanismu je již dlouho známo, že TEA blokuje na napětí závislé K+ kanály v nervu,[8][18] a předpokládá se, že tato akce se účastní účinků TEA na terminálech sympatických nervů.[17] Pokud jde o aktivitu na neuromuskulárním spojení, bylo zjištěno, že TEA je kompetitivní inhibitor při nikotinové acetylcholinové receptory, i když podrobnosti o jeho účinku na tyto receptorové proteiny jsou složité.[19] TEA také blokuje Ca2+ - aktivováno K.+ kanály, jaké najdete v kosterní sval[20] a hypofýza buňky.[21] Bylo také hlášeno, že TEA inhibuje aquaporin (APQ) kanály,[22] ale stále se to zdá být spornou otázkou.[23]

Částečný účinek těchto napěťově závislých a propustnostních vlastností v každém výše uvedeném systému není způsoben pouze výše uvedenými inhibičními vlastnostmi TEA, ale také jeho schopností inhibovat Na, K-ATPázu. Působením na extracelulární vestibul Na, K-ATPázy, inhibující přístup K + podobně jako ouabain, TEA dále akcentuje narušené gradienty K a Na v každém z těchto systémů.[24]

Klinické úvahy

Ačkoli ČAJ (někdy pod názvem „Etamon“[25]) byl zkoumán v řadě různých klinických aplikací,[15] včetně léčby hypertenze,[26] zdá se, že jeho hlavní použití bylo jako sonda k posouzení kapacity pro vazodilatace v případech onemocnění periferních cév.[27] Kvůli nebezpečným až smrtelným reakcím u některých pacientů[27] stejně jako nekonzistentní kardiovaskulární reakce byla TEA brzy nahrazena jinými léky.[14]

TEA není orálně aktivní.[28] Mezi typické příznaky u lidí patří: sucho v ústech, potlačení žaludeční sekrece, drastické snížení motility žaludku, ochrnutí močového měchýře a úleva od některých forem bolesti.[15] Zdá se, že většina studií s TEA byla prováděna s použitím buď její chloridové nebo bromidové soli bez bližšího popisu jakýchkoli platných rozdílů, ale Birchall a jeho spolupracovníci upřednostňovali použití TEA chloridu, aby se zabránilo sedativním účinkům bromid ion.[29]

Toxikologie

Rozsáhlá studie toxikologie tetraethylamoniumchlorid u myší, potkanů ​​a psů publikoval Gruhzit a spolupracovníci v roce 1948. Tito pracovníci uváděli následující příznaky u myší a potkanů, kteří dostávali toxické parenterální dávky: třes, nekoordinovanost, ochablá vyčerpání a smrt na respirační selhání během 10–30 minut; psi vykazovali podobné příznaky, včetně nekoordinace, ochablé vyčerpanosti, respirační a srdeční deprese, ptózy, mydriázy, erytému a smrti na paralýzu dýchacích cest a oběhový kolaps. Po neletálních dávkách příznaky ustoupily během 15–60 minut. Z chronického podávání neletálních dávek bylo málo důkazů toxicity.[30] Tito vyšetřovatelé zaznamenali následující akutní toxicity jako LD50s pro TEA chlorid (rozsahy chyb nejsou zobrazeny):

Myš: 65 mg / kg, i.p .; 900 mg / kg, p.o.
Krysa: ~ 56 mg / kg, i.v .; 110 mg / kg, i.m .; 2630 mg / kg, p.o.
Pes: ~ 36 mg / kg i.v .; 58 mg / kg, i.m.

Další výzkumná skupina, která pracovala přibližně ve stejnou dobu, ale používala tetraethylamoniumbromid, zveřejnila následující LD50 data:[31]

Myš: 38 mg / kg, i.v .; 60 mg / kg, i.p .; > 2 000 mg / kg, p.o.
Krysa: 63 mg / kg, i.v .; 115 mg / kg, i.p.
Pes: 55 mg / kg, i.v.
Králík: 72 mg / kg, i.v.

V roce 1950 napsal Graham několik pozorování o toxických účincích tetraethylamoniumbromidu na člověka. U jednoho subjektu, který byl popsán jako „zdravá žena“, vyrobilo 300 mg tetraethylamoniumbromidu, i.v., paralyzující „curariform“ (tj. Připomínající účinky tubokurarin ) ochrnutí kosterních svalů, stejně jako výrazná ospalost. Tyto účinky byly do značné míry rozptýleny během 2 hodin.[27] S odvoláním na práci jiných vyšetřovatelů Graham poznamenal, že Birchall[29] také vyvolal „alarmující kurariformní efekty“ u lidí s i.v. dávky 32 mg / kg tetraethylamoniumchloridu.

Viz také

Reference

  1. ^ A. A. Vernon a J. L. Sheard (1948). „Rozpustnost tetraethylamoniumjodidu ve směsích benzen-ethylen-dichlorid.“ J. Am. Chem. Soc. 70 2035-2036.
  2. ^ I. M. Kolthoff a J. F. Coetzee (1957). „Polarografie v acetonitrilu. I. Kovové ionty, které mají srovnatelné polarografické vlastnosti v acetonitrilu a ve vodě.“ J. Am. Chem. Soc. 79 870-874.
  3. ^ R. L. Dieck, E. J. Peterson, A. Galliart, T. M. Brown, T. Moeller "Tetraethylamonium, Tetraphenylarsonium a kyanatany a kyanidy amonné", Anorganic Syntheses, 1976, sv. 16, s. 131–137. doi:10.1002 / 9780470132470.ch36
  4. ^ G. W. Parshall "Tetraethylamonium trichlorogermanát (1 -) a trichlorostanát (1 -)" Anorganic Syntheses, 1974, sv. 15, s. 222–225. doi:10.1002 / 9780470132463.ch48
  5. ^ Naida S. Gill, F. B. Taylor "Tetrahalo Complexes of Dipositive Metals in the First Transition Series" Anorganic Syntheses, 1967, sv. 9, s. 136–142. doi:10.1002 / 9780470132401.ch37
  6. ^ C. M. Starks, C. L. Liotta a M. Halpern (1994). „Katalýza fázového přenosu: základy, aplikace a průmyslové perspektivy.“ Springer.
  7. ^ J. Huang, B. G. Sumpter a V. Meunier (2008). „Univerzální model pro nanoporézní uhlíkové superkondenzátory použitelný v různých režimech pórů, uhlíkových materiálech a elektrolytech.“ Chem. Eur. J. 14 6614-6626.
  8. ^ A b C. M. Armstrong (1971). „Interakce derivátů tetraethylamoniových iontů s draslíkovými kanály obřích axonů.“ J. Gen. Physiol. 58 413-437.
  9. ^ D. H. Aue, H. M. Webb a M. T. Bowers (1976). „Termodynamická analýza účinků solvatace na zásaditost alkylaminů. Elektrostatická analýza účinků substituentů.“ J. Am. Chem. Soc. 98 318–329.
  10. ^ J. Palomo a P. N. Pintauro (2003). „Konkurenční absorpce kvartérních amoniových a alkalických kationtů do kationtoměničové membrány Nafion.“ J. Membrane Sci. 215 103-114.
  11. ^ H. Tsubaki, E. Nakajima, T. Komai a H. Shindo (1986). „Vztah mezi strukturou a distribucí kvartérních amoniových iontů u myší a potkanů. Jednoduché tetraalkylamonium a řada m-substituovaných trimethylfenylamoniových iontů.“ J. Pharmacobio-Dyn. 9 737-746.
  12. ^ Od října 2012 je v PubMed více než 8 500 citací.
  13. ^ Protože tetraethylamonium je vždy spárováno s aniontem, TEA soli, TEA chlorid, TEA bromid nebo TEA jodid byly skutečně použity, ale ne vždy jsou specifikovány. Zde je termín „ČAJ“ napsán pro větší pohodlí.
  14. ^ A b Drill's Pharmacology in Medicine, 4th Ed. (1971). J. R. DiPalma (ed.), Str. 723-724, New York: McGraw-Hill.
  15. ^ A b C G. K. Moe a W. A. ​​Freyburger (1950). „Ganglionové blokátory.“ Pharmacol. Rev. 2 61-95.
  16. ^ R. C. Elliott (1982). „Působení tetraethylamonia na neuromuskulární spojení.“ Gen. Pharmacol. 13 11-14.
  17. ^ A b V. Ceña, A. G. García, C. Gonzalez-Garcia a S. M. Kirpekar (1985). „Iontová závislost uvolňování noradrenalinu tetraethylamoniem a 4-aminopyridinem z plátků kočičí sleziny.“ Br. J. Pharmacol. 84 299–308.
  18. ^ B. Hille (1967). „Selektivní inhibice zpožděných proudů draslíku v nervu tetraethylamoniovými ionty.“ J. Gen. Physiol. 50 1287-1302.
  19. ^ G. Akk a J. H. Steinbach (2003). „Aktivace a blokování nikotinových receptorů myšího svalu tetraethylamoniem.“ J. Physiol. 551 155-168.
  20. ^ R. Latorre, C. Vergara a C. Hidalgo (1982). „Rekonstituce v planárních lipidových dvojvrstvách Ca2+-závislá K.+ kanál z membrán příčných tubulů izolovaných z kosterního svalu králíka. “ Proc. Natl. Acad. Sci. 79 805-809.
  21. ^ D. G. Lang a A. K. Ritchie (1990). „Tetraethylamoniová blokáda apamin-senzitivního a necitlivého Ca2+-aktivovaný K.+ kanály v buněčné linii hypofýzy. “ J. Physiol. 425 117-132.
  22. ^ E. M. Müller, J. S. Hub, H. Grubmüller a B. L. de Groot (2008). „Je TEA inhibitorem pro lidský Aquaporin-1?“ Pflügers Arch. 456 663–669 a zde uvedené odkazy.
  23. ^ R. Søgaard a T. Zeuthen (2008). „Test blokátorů propustnosti vody AQP1 metodou s vysokým rozlišením: žádné účinky tetraethylamoniových iontů nebo acetazolamidu.“ Pflügers Arch. 456 285-92.
  24. ^ 1988. Inhibice elektrogenní Na, K pumpy a aktivity Na, K-ATPázy tetraethylamoniem, tetrabutylamoniem a apaminem. Zemková H, Teisinger J, Vyskocil F. J Neurosci Res. Dubna; 19 (4): 497-503.
  25. ^ J. P. Hendrix (1949. "Neostigmin jako protijed na Etamon®." JAMA 139(11) 733-734.
  26. ^ S. W. Hoobler, G. K. Moe a R. H. Lyons (1949). „Kardiovaskulární účinky tetraethylamonia u zvířat a lidí se zvláštním zřetelem na hypertenzi.“ Med. Clin. N. Amer. 33 805-832.
  27. ^ A b C A. J. P. Graham (1950). "Toxické účinky na zvířata a člověka po tetraethylamoniumbromidu." Br. Med. J. 2 321-322.
  28. ^ A. M. Boyd a kol. (1948). „Působení tetraethylamoniumbromidu.“ Lanceta 251 15-18.
  29. ^ A b R. Birchall a kol. (1947). „Klinické studie farmakologických účinků tetraethylamoniumchloridu u hypertoniků byly provedeny ve snaze vybrat pacienty vhodné pro lumbodorální sympatektomii a ganglioektomii.“ Dopoledne. J. Med. Sci. 213 572-578.
  30. ^ O. M. Gruhzit, R. A. Fisken a B. J. Cooper (1948). „Tetraethylamoniumchlorid [(C.2H5)4NCl]. Akutní a chronická toxicita u pokusných zvířat. “ J. Pharmacol. Exp. Ther. 92 103-107.
  31. ^ L. O. Randall, W. G. Peterson a G. Lehmann (1949). „Gangliové blokující účinky derivátů thiofanu.“ J. Pharmacol. Exp. Ther. 97 48-57.