Vanadate - Vanadate - Wikipedia

Orthovanadate anion.svg

V chemii, a zmizet je aniontový koordinační komplex z vanadium. Vanadát se často týká oxoaniontů vanadium, z nichž většina existuje ve své nejvyšší oxidační stav +5. Komplexy [V (CN)6]3- a [V2Cl9]3- jsou označovány jako hexacyanovanadate a nonachlorodivanadate.

Jednoduchý iont vanadátu je čtyřboký, orthovanadičnan, VO3−
4 anion, který je přítomen např. orthovanadičnan sodný a v řešeních PROTI2Ó5 v silné základně (pH  > 13[1]). Obvykle je tento iont reprezentován jednoduchou dvojnou vazbou, nicméně toto je a rezonanční forma protože ion je pravidelný čtyřstěn se čtyřmi ekvivalentními atomy kyslíku.

Kromě toho existuje řada polyoxovanadátových iontů, které zahrnují diskrétní ionty a „nekonečné“ polymerní ionty.[2] Existují také vanadáty, jako je vanadičnan rhodnatý, RhVO4, který má statistický rutil struktura, kde Rh3+ a V5+ ionty náhodně zabírají Ti4+ polohy v rutilové mřížce,[3] které neobsahují mřížku kationtů a vyrovnávací vanadátové anionty, ale jsou směsné oxidy.

Když v chemické nomenklatuře tvoří vanadičnan část názvu, znamená to, že sloučenina obsahuje anion s centrálním atomem vanadu, např. hexafluorovanadát amonný je běžný název sloučeniny (NH4)3VF6 s Název IUPAC hexafluoridovanadátu amonného (III).

Příklady oxovanadátových iontů

Některé příklady diskrétních iontů jsou

  • VO3−
    4     "orthovanadate", čtyřboká.[2]
  • PROTI
    2    Ó4−
    7     "pyrovanadate", VO sdílené VO4 čtyřstěn, podobný dichroman ion[2]
  • PROTI
    3    Ó3−
    9    , cyklický s VO sdíleným v rohu4 čtyřstěn[4]
  • PROTI
    4    Ó4−
    12    , cyklický s VO sdíleným v rohu4 čtyřstěn[5]
  • PROTI
    5    Ó3−
    14    , roh sdílený VO4 čtyřstěn[6]
  • PROTI
    6    Ó6−
    18    , prsten.[7]
  • PROTI
    10    Ó6−
    28     „decavanadate“, VO sdílené na hraně a v rohu6 oktaedra[2]
  • PROTI
    12    Ó4−
    32
  • PROTI
    13    Ó3−
    34    , kondenzované VO6 oktaedra [8]
  • PROTI
    18    Ó12−
    42    [9]

Některé příklady polymerních „nekonečných“ iontů jsou

  • [VO
    3    ]n−
    n     v např. NaVO3metavanadát sodný[2]
  • [PROTI
    3    Ó
    8    ]n−
    n     v CaV6Ó16[10]
Amonium-metavanadate-chain-3D.png
V5O14 míč a tyč.png
Decavanadate polyhedra.png
metavanadátové řetězce
PROTI5Ó14
dekavanadátový ion

V těchto iontech vykazuje vanad čtyřbokou, čtvercovou pyramidální a oktaedrickou koordinaci. V tomto ohledu vykazuje vanad podobnost s wolfstate a molybdenan zatímco chrom má však omezenější rozsah iontů.

Vodní roztoky

Rozpuštěním oxidu vanadičitého v silně bazickém vodném roztoku se získá bezbarvá látka VO3−
4 ion. Po okyselení barva tohoto roztoku postupně ztmavne přes oranžovou až červenou při pH okolo 7. Hnědá hydratovaná V2Ó5 sráží kolem pH 2, znovu se rozpustí za vzniku světle žlutého roztoku obsahujícího [VO2(H2Ó)4]+ ion. Počet a identita oxyaniontů, které existují mezi pH 13 a 2, závisí na pH a také na koncentraci. Například protonace vanadátu iniciuje řadu kondenzace k výrobě polyoxovanadátových iontů:[2]

  • pH 9–12; HVO2−
    4    , PROTI
    2    Ó4−
    7
  • pH 4–9; H
    2    VO−
    4    , PROTI
    4    Ó4−
    12    , HV
    10    Ó5−
    28
  • pH 2–4; H3VO4, H
    2    PROTI
    10    Ó4−
    28

Farmakologické vlastnosti

Vanadát je silným inhibitorem určité plazmatické membrány ATPázy, jako Na+/ K.+-ATPase a Ca2+-ATPase (PMCA ). Vanadát, který působí jako analoga fosfátu v přechodovém stavu, prochází během přenosu fosforylu nukleofilním útokem vody, což v podstatě „zachycuje“ ATPázy typu P ve svém fosforylovaném stavu E2.[11][12] Neinhibuje však jiné ATPázy, jako např SERCA (sarko / endoplazmatické retikulum Ca2+-ATPáza), aktomyosinová ATPáza a mitochondriální ATPáza.[13][14][15]

Reference

  1. ^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A .; Bochmann, Manfred (1999), Pokročilá anorganická chemie (6. vydání), New York: Wiley-Interscience, ISBN  0-471-19957-5
  2. ^ A b C d E F Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ Wells A.F. (1984) Strukturní anorganická chemie 5. vydání Oxford Science Publications ISBN  0-19-855370-6
  4. ^ Hamilton E. E .; Fanwick P.E .; Wilker J.J. (2002). „Nepolapitelný Vanadate (V3Ó9)3−: Izolace, krystalová struktura a chování nevodného roztoku ". J. Am. Chem. Soc. 124 (1): 78–82. doi:10.1021 / ja010820r. PMID  11772064.
  5. ^ G.-Y. Yang, D.-W. Gao, Y. Chen, J.-Q. Xu, Q.-X. Zeng, H.-R. Sun, Z.-W. Pei, Q. Su, Y. Xing, Y.-H. Ling a H.-Q. Jia (1998). "[Ni (C.10H8N2)3] 2 [V4Ó12] · 11H2Ó". Acta Crystallographica C. 54 (5): 616–618. doi:10.1107 / S0108270197018751.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ V. W. Day; Walter G. Klemperer; O. M. Yaghi (1989). "Nový typ struktury v polyoxoanionové chemii: syntéza a struktura PROTI
    5    Ó3−
    14     anion ". J. Am. Chem. Soc. 111 (12): 4518. doi:10.1021 / ja00194a068.
  7. ^ Guang-Chuan Ou .; Long Jiang; Xiao-Long Feng; Tong-Bu Lu (2009). „Vanadové polyoxoanionem přemostěné makrocyklické komplexy kovů: od jednorozměrných po trojrozměrné struktury“. Daltonské transakce. 1 (1): 71–76. doi:10.1039 / B810802A. PMID  19081973.
  8. ^ Hou D .; Hagen K.D .; Hill C.L. (1992). „Tridecavanadate, [V13Ó34]3−, nový isopolyvanadát s vysokým potenciálem “. J. Am. Chem. Soc. 114 (14): 5864. doi:10.1021 / ja00040a061.
  9. ^ Müller A .; Sessoli R .; Krickemeyer E .; Bögge H .; Meyer J .; Gatteschi D .; Pardi L .; Westphal J .; Hovemeier K .; Rohlfing R .; Döring J; Hellweg F .; Beugholt C .; Schmidtmann M. (1997). „Polyoxovanadates: High-Nuclearity Spin Clusters with Interesting Host-Guest Systems and different Electron Population. Synthesis, Spin Organisation, Magnetochemistry, and Spectroscopic Studies“. Inorg. Chem. 36 (23): 5239. doi:10.1021 / ic9703641.
  10. ^ Jouanneau, S .; Verbaere, A .; Guyomard, D. (2003). „Na novém vanadičnanu vápenatém: syntéza, struktura a chování při vkládání Li“. Journal of Solid State Chemistry. 172 (1): 116–122. Bibcode:2003JSSCh.172..116J. doi:10.1016 / S0022-4596 (02) 00164-0.
  11. ^ Kühlbrandt, Werner (duben 2004). "Biologie, struktura a mechanismus P-typu ATPáz". Recenze přírody. Molekulární buněčná biologie. 5 (4): 282–295. doi:10.1038 / nrm1354. ISSN  1471-0072. PMID  15071553.
  12. ^ Davies, Douglas R .; Hol, Wim G.J. (2004-11-19). „Síla vanadátu v krystalografických zkouškách fosforylových přenosových enzymů“. FEBS Dopisy. 577 (3): 315–321. doi:10.1016 / j.febslet.2004.10.022. ISSN  0014-5793. PMID  15556602.
  13. ^ Luo D .; Nakazawa M .; Yoshida Y .; Cai J .; Imai S. (2000). "Účinky tří různých Ca2+ pumpovat inhibitory ATPázy na vyvolané kontrakce u králičí aorty a aktivity Ca2+ pumpovat ATPázy v prasečí aortě ". Obecná farmakologie: Cévní systém. 34 (3): 211–220. doi:10.1016 / S0306-3623 (00) 00064-1. PMID  11120383.
  14. ^ Bowman B.J .; Slayman C.W. (1979). "Účinky vanadátu na plazmatickou membránovou ATPázu Neurospora crassa". Journal of Biological Chemistry. 254 (8): 2928–2934. PMID  155060.
  15. ^ Aureliano, Manuel; Crans, Debbie C. (2009). „Dekanadát (PROTI
    10    Ó6−
    28    ) a oxovanadáty: oxometaláty s mnoha biologickými účinky “    . Journal of Anorganic Biochemistry. 103 (4): 536–546. doi:10.1016 / j.jinorgbio.2008.11.010. ISSN  0162-0134.