Арсенит
В химии арсенит — это химическое соединение, содержащее мышьяка оксианион , при этом мышьяк имеет степень окисления +3. Обратите внимание, что в областях, которые обычно связаны с химией подземных вод, арсенит обычно используется для идентификации растворимого As. III анионы. ИЮПАК рекомендовал называть соединения арсенита арсенатом (III), например, орто-арсенит называется триоксидоарсенатом (III).Ортоарсенит контрастирует с соответствующими анионами более легких членов группы 15, фосфитом , имеющим структуру HPO 2− 3 и нитрит , NO − 2, который изогнут. [1]
Известен ряд различных анионов арсенита:
- AsO 3− 3 Ортоарсенит , ион мышьяковистой кислоты , пирамидальной формы. [1]
- (AsO - 2 ) n метаарсенит, анион полимерной цепи. [2]
- В виде 2 O 4− 5 пироарсенита [O 2 As-O-AsO 2 ] 4−
- В виде 3 O 5− 7 катена -триарсенита, [O 2 As-O-As(O)-O-AsO 2 ] 5− [3]
- В виде 4 O 6− 9 катена -тетраарсенита, [O 2 As-O-As(O)-O-As(O)-O-AsO 2 ] 6− [3]
- Как 4 O 4− 8 цикло -тетраарсенит [4]
- (As 6 O 4− 11 ) n , полимерный анион
Во всех этих случаях геометрия вокруг As III центры примерно тригональны, неподеленная пара на атоме мышьяка стереохимически активна. [1] Хорошо известные примеры арсенитов включают метаарсенит натрия , который содержит полимерный линейный анион, (AsO − 2 ) n и ортоарсенит серебра, Ag 3 AsO 3 , содержащий тригональную AsO 3− 3 Анион .
Получение арсенитов
[ редактировать ]Некоторые соли арсенита можно получить из водного раствора Как 2 О 3 . Примерами являются соли метаарсенита, а при низкой температуре можно получить соли водородного арсенита, такие как Na2H2As4O8 H2As4O8, NaAsO 2 ·4H 2 O , Na 2 HAsO 3 ·5H 2 O и Na 5 (HAsO 3 )(AsO 3 ) · 12H 2 O . [5]
Арсенитовые минералы
[ редактировать ]Ряд минералов содержат арсенит-анионы: реинерит , Zn 3 (AsO 3 ) 2 ; [2] финманит , Pb 5 Cl(AsO 3 ) 3 ; [2] паульмуреит , Pb 2 As 2 O 5 ; [2] каменная кладка , CaFeSbAs 2 O 7 (содержит сложный полимерный анион); [2] Шнайдерхёнит , Fe II
Фе III
3 (AsO 3 )(As 2 O 5 ) 2 ; [6] магнуссонит , Mn 5 (OH)(AsO 3 ) 3 ; [2] триповый , CuAs 2 O 4 ; [2] тригонит , Pb 3 Mn(AsO 3 ) 2 (HAsO 3 ) ; [2] туэлейте , Fe 6 (AsO 3 ) 4 (SO 4 )(OH) 4 ·4H 2 O . [7]
Арсениты в окружающей среде
[ редактировать ]Мышьяк может попасть в грунтовые воды из-за естественного присутствия мышьяка на более глубоких уровнях или из горных выработок. Мышьяк(III) можно удалить из воды рядом методов: окислением As III в Ас V например, хлором с последующей коагуляцией, например, сульфатом железа (III). Другие методы включают ионный обмен и фильтрацию. Фильтрация эффективна только в том случае, если мышьяк присутствует в виде частиц; если арсенит находится в растворе, он проходит через фильтрующую мембрану. [8]
Использование
[ редактировать ]Арсенит натрия используется в реакции конверсии водяного газа для удаления углекислого газа. Решение Фаулера, впервые предложенное в 18 веке, состояло из As2OAs2O3 [9] в виде раствора метаарсенита калия, КАСО2 . [10]
Мышьяк в его триоксиде As 2 O 3 (торговая марка Trisenox, ATO) используется в качестве химиотерапевтического препарата против острого промиелоцитарного лейкоза (APL) , типа миелолейкоза. [11] Подробный механизм действия неизвестен, но предполагается, что он ускоряет апоптоз раковых клеток. Триоксид мышьяка вызывает морфологические изменения и фрагментацию ДНК в NB4 in vitro модели для APL. Он также разрушает рецептор ретиноевой кислоты альфа (RARA) . [12] Ген RARA является важным регулятором развития, дифференцировки и апоптоза премиелоцитарных иммунных клеток. [13]
Бактерии, использующие и генерирующие арсенит
[ редактировать ]Некоторые виды бактерий получают энергию путем окисления различных видов топлива и восстановления арсенатов с образованием арсенитов. известны Участвующие в этом процессе ферменты как арсенатредуктазы .
В 2008 году были открыты бактерии, которые используют вариант фотосинтеза с арсенитами в качестве доноров электронов , производя арсенаты (точно так же, как обычный фотосинтез использует воду в качестве донора электронов, производя молекулярный кислород). Исследователи предположили, что исторически эти фотосинтезирующие организмы производили арсенаты, которые позволяли бактериям, восстанавливающим арсенат, процветать. [14]
У людей арсенит ингибирует пируватдегидрогеназу (комплекс ПДГ) в реакции пируват - ацетил-КоА путем связывания с –SH- группой липоамида , участвующего кофермента. Он также ингибирует комплекс оксоглутаратдегидрогеназы по тому же механизму. Ингибирование этих ферментов нарушает выработку энергии.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Кармальт, Си Джей и Норман, Северная Каролина (1998). «Глава 1: Мышьяк, сурьма и висмут». В Нормане, Северная Каролина (ред.). Химия мышьяка, сурьмы и висмута . Блэки академический и профессиональный. стр. 118–121. ISBN 07514-0389-Х .
- ^ Jump up to: а б Хамида, М. Бен; Викледер, М.С. (2006). «Новые катена-полиарсениты [As 3 O 7 ] 5− и [As 4 O 9 ] 6− ". Журнал неорганической и общей химии . 632 (12–13): 2109. doi : 10.1002/zaac.200670065 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Кан, Дон Хи; Шлейд, Томас (2006). «Sm 2 As 4 O 9 : необычный оксоарсенат (III) самария (III) согласно Sm 4 [As 2 O 5 ] 2 [As 4 O 8 ]». Журнал неорганической и общей химии . 632 (1): 91. doi : 10.1002/zaac.200500333 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Шелдрик, Вашингтон; Хойслер, Х.-Й. (1987). «К знанию арсенитов натрия в тройной системе Na 2 O–As 2 O 3 –H 2 O при 6 °С». Журнал неорганической и общей химии . 549 (6): 177–186. дои : 10.1002/zaac.19875490618 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Хоторн, Фрэнк К. "Шнайдерхёнит, Fe 2+
Фе 3+
3 Как 3+
5 О
13 , плотно упакованная структура арсенита.» The Canadian Mineralogist 23.4 (1985): 675–679. - ^ Морен, Г.; Русе, Г.; Элькаим, Э. (2007). «Кристаллическая структура туэлеита Fe 6 (AsO 3 ) 4 SO 4 (OH) 4 ·4H 2 O, нового оксигидроксисульфатного минерала арсенита железа, имеющего отношение к кислому дренажу шахт». Американский минералог . 92 (1): 193–197. Бибкод : 2007AmMin..92..193M . дои : 10.2138/am.2007.2361 . ISSN 0003-004X . S2CID 98312889 .
- ^ EPA, Агентство по охране окружающей среды США, отчет 815R00012, «Технологии и затраты на удаление мышьяка из питьевой воды», декабрь 2000 г. http://water.epa.gov/drink/info/arsenic/upload/2005_11_10_arsenic_treatments_and_costs.pdf
- ^ Управление мышьяком в окружающей среде: от почвы к здоровью человека , Р. Найду, Csiro Publishing, 2006, ISBN 978-0643068681
- ^ Джоллифф, DM (1993). «История применения мышьяка у человека» . Журнал Королевского медицинского общества . 86 (5): 287–289. ПМК 1294007 . ПМИД 8505753 .
- ^ «Триоксид мышьяка (Трисенокс, АТО)» . www.cancerresearchuk.org . Проверено 16 августа 2023 г.
- ^ ЕМА (17 сентября 2018 г.). «Трисенокс» . Европейское агентство по лекарственным средствам . Проверено 16 августа 2023 г.
- ^ «Рецептор ретиноевой кислоты альфа RARA [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 16 августа 2023 г.
- ^ «Бактерии, любящие мышьяк, переписывают правила фотосинтеза» , Chemistry World , 15 августа 2008 г.