Гуанидин
| |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное имя IUPAC
Гуанидин [ 1 ] | |||
| Другие имена
Иминометанедиамин
| |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| 506044 | |||
| Чеби | |||
| Химический | |||
| Chemspider | |||
| Наркоман | |||
| Echa Infocard | 100.003.656 | ||
| ЕС номер |
| ||
| 100679 | |||
| Сетка | Гуанидин | ||
PubChem CID
|
|||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| C H5 N 3 | |||
| Молярная масса | 59.072 g·mol −1 | ||
| Точка плавления | 50 ° C (122 ° F; 323 K) | ||
| log p | −1.251 | ||
| Основность (P K B ) | 0.4 [ 2 ] | ||
| Сопряженная кислота | Гуанидиний | ||
| Термохимия | |||
Энтальпия STD
образование (Δ f h ⦵ 298 ) |
-57 --55 кДж раз −1 | ||
Энтальпия STD
сжигание (Δ c h ⦵ 298 ) |
−1.0511 - -1,0531 MJ моль −1 | ||
| Фармакология | |||
| Фармакокинетика : | |||
| 7–8 часов | |||
| Опасности | |||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
Ld 50 ( средняя доза )
|
475 мг/кг (оральный, крыса) [ 3 ] | ||
| Связанные соединения | |||
Связанные соединения
|
|||
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |||
Гуанидин - это соединение с формулой HNC (NH 2 ) 2 . Это бесцветное твердое вещество, которое растворяется в полярных растворителях. Это сильная база , которая используется в производстве пластмасс и взрывчатых веществ . Это обнаруживается в моче преимущественно у пациентов, испытывающих почечную недостаточность. [ 4 ] Гуанидиновая часть также появляется в более крупных органических молекулах, в том числе на боковой цепи аргинина .
Структура
[ редактировать ]Гуанидин можно рассматривать как азотный аналог углекислоты . То есть группа C = O в углекисловой кислоте заменяется группой C = NH, и каждый OH заменяется NH
2 группа. [ 5 ] Обутен можно рассматривать как аналог углерода во многом таким же образом. Подробный кристаллографический анализ гуанидина был выяснен через 148 лет после его первого синтеза, несмотря на простоту молекулы. [ 6 ] В 2013 году положения атомов водорода и их параметры смещения были точно определены с использованием дифракции монокристаллической нейтронов. [ 7 ]
Производство
[ редактировать ]Гуанидин может быть получен из природных источников, сначала изолированный в 1861 году Адольфом Стрекером посредством окислительной деградации ароматического природного продукта, гуанина , выделенного из перуанского гуано . [ 8 ] [ 9 ]
Лабораторный метод производства гуанидина является нежным (180-190 ° C) термическое разложение тиоцианата сухого аммония в безводных условиях:
- 3 NH 4 SCN → 2 K 5 K 3 + H 2 S + CS 2
Коммерческий маршрут включает в себя двухэтапный процесс, начиная с реакции дициандиамида с аммония солями . Через промежуточную стадию бигунидина эта стадия аммонолиза дает соли катиона гуанидиния (см. Ниже). На втором этапе соль обрабатывается основанием, таким как метоксид натрия . [ 8 ]
Соли изотиоурониума (S-алкилированные тиоуреи ) реагируют с аминами с получением соли гуанидиния : [ 10 ]
- RNH 2 + [CH 3 SC (NH 2 ) 2 ] + Х − → [RN (H) C (NH 2 ) 2 ] + Х − + Ch 3 SH
Полученные ионы гуанидиния часто могут быть депротонированы, чтобы дать гуанидин. Этот подход иногда называют синтезом Ратке, в честь его обнаружения. После Бернхарда Ратке [ 11 ] [ 12 ]
Химия
[ редактировать ]Катион гуанидиния
[ редактировать ]Конъюгатная кислота называется гуанидиния катионом ( C (NH
2 ) +
3 ). Этот плоский симметричный ион состоит из трех аминогруппов , каждый из которых связан с центральным атомом углерода с ковалентной связью порядка 4/3. Это очень стабильный +1 катион в водном растворе из -за эффективной резонансной стабилизации заряда и эффективной сольвации молекулами воды. В результате его P K AH составляет 13,6 [ 2 ] (P K B 0,4) означает, что гуанидин является очень сильным основанием в воде; В нейтральной воде он существует почти исключительно как гуанидиния. Благодаря этому большинство производных гуанидина - это соли, содержащие конъюгатную кислоту.
-
-
-
канонические формы
Тестирование на гуанидин
[ редактировать ]Гуанидин может быть избирательно обнаружен с использованием 1,2-нафтохинона-4-сульфоновой кислоты натрия ( реагент Фолина ) и подкисленной мочевины. [ 13 ]
Использование
[ редактировать ]Промышленность
[ редактировать ]Основной солью коммерческого интереса - нитрат [C ( NH
2 ) 3 ] Нет
3 Он используется как пропеллент, например, в подушках подушек .
Лекарство
[ редактировать ]С момента среднего возраста в Европе гуанидин использовался для лечения диабета как активного антигипергликемического ингредиента во французской сиреньке . Из-за долгосрочной гепатотоксичности , дальнейшие исследования контроля сахара в крови были приостановлены сначала после открытия инсулина. Более позднее развитие нетоксичных, безопасных бигуанидов привело к давно используемой медицине по борьбе с диабетом первой линии , введенного в Европу в 1950-х годах и США в 1995 году и в настоящее время назначал более 17 миллионов пациентов в год в США. [ 14 ] [ 15 ]
Хлорид гуанидиния [ 14 ] это теперь противоречивый адъювант в лечении ботулизма . Недавние исследования показали некоторые значительные подмножества пациентов, которые не видят улучшения после введения этого препарата. [ 16 ]
Биохимия
[ редактировать ]Гуанидин существует протонированный, как гуанидиния, в растворе при физиологическом рН.
Хлорид гуанидиния (также известный как гидрохлорид гуанидина) обладает хаотропными свойствами и используется для денатурных белков. Известно, что хлорид гуанидиния, как известно, денатурирующие белки с линейной взаимосвязью между концентрацией и свободной энергией разворачивания. В водных растворах, содержащих 6 М хлорид гуанидиния, почти все белки теряют всю свою вторичную структуру и становятся случайно спиральными пептидными цепями. Тиоцианат гуанидиния также используется для его денатурирующего воздействия на различные биологические образцы.
Недавние исследования показывают, что гуанидиния производится бактериями как токсичный побочный продукт. Чтобы облегчить токсичность гуанидиния, бактерии разработали класс транспортеров, известных как экспортеры гуанидиния или белки GDX, чтобы исключить дополнительное количество этого иона в внешнюю клетку. [ 17 ] Белки GDX, высокоселективны для гуанидиния и монозамещенных гуанидиниловых соединений и имеют перекрывающийся набор неканонических субстратов с экспортером лекарственного средства EMRE. [ 18 ]
Другой
[ редактировать ]Гидроксид гуанидиния является активным ингредиентом у некоторых релаксантов , не относящихся к LYE .
Деривативы гуанидина
[ редактировать ]
Гуанидины - это группа органических соединений, разделяющих общую функциональную группу с общей структурой (R
1 р
2 n) (р
3 р
4 n) c = n - r
5 Центральная связь в этой группе - это имин , а группа структурно связана с амидинами и ульенциями. Примерами гуанидинов являются аргинин , триазабициклодецен , сакситоксин и креатин .
Галегин является изоамиленом гуанидина. [ 19 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Международный союз чистой и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: рекомендации IUPAC и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . п. 883. DOI : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Jump up to: а беременный Perrin DD (1972). Константы диссоциации органических оснований в водном растворе (дополнение изд.). Лондон: Баттервортс.
- ^ «Гуанидин гидрохлорид» . Chemidplus . Национальная библиотека медицины . Архивировано из оригинала 2014-08-12 . Получено 2014-08-10 .
- ^ Sawynok J, Dawborn JK (1975). «Концентрация в плазме и экскреция производных гуанидина у нормальных субъектов и пациентов с почечной недостаточностью». Клиническая и экспериментальная фармакология и физиология . 2 (1): 1–15. doi : 10.1111/j.1440-1681.1975.tb02368.x . PMID 1126056 . S2CID 41794868 .
- ^ Göbel M, Klapötke TM (август 2007 г.). «Первая структурная характеристика гуанидина, hn = c (nh (2)) (2)». Химическая связь . 43 (30): 3180–3182. doi : 10.1039/b705100j . PMID 17653381 .
- ^ Yamada T, Liu X, Englert U, Yamane H, Dronskowski R (июнь 2009 г.). «Современная структура свободного базового гуанидина, наконец, достигнута». Химия: европейский журнал . 15 (23): 5651–5655. doi : 10.1002/chem.200900508 . PMID 19388036 .
- ^ Sawinski PK, Meven M, Englert U, Dronskowski R (2013). «Исследование дифракции с однокристаллическим нейтроном по гуанидину, CN 3 H 5 » . Кристаллический рост и дизайн . 13 (4): 1730–5. doi : 10.1021/cg400054k .
- ^ Jump up to: а беременный Güthner T, Mertschenk B, Schulz B. "Гуанидин и производные". Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a12_545.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Strecker A (1861). «Исследования химических взаимоотношений между гуанином, ксантином, теобромином, кофеином и креатинином» [исследования химических взаимосвязей между гуанином, ксантином, теоброминами, кофеином и креатинином]. Либигс Энн. Химический 118 (2): 151–177. Doi : 10.1002/jlac.18611180203 . Архивировано из оригинала 2021-07-16 . Получено 2019-07-02 .
- ^ Палмер, Дэвид С. (2001). " S -MethylisothioRea". Энциклопедия E-Eeros реагентов для органического синтеза . doi : 10.1002/047084289x.rm199s . ISBN 0471936235 .
- ^ «Генрих Бернхард Ратке. (1840-1923)» . Отчеты Германского химического общества (серия A и B) . 57 (9): A83 - A92. 8 октября 1924 года. DOI : 10.1002/cber.19240570929 .
- ^ Ратке, Б. (июль 1881 г.). «О производных и конституции мочи серной» . Отчеты немецкого химического общества . 14 (2): 1774–1780. Doi : 10.1002/cber.18810140247 .
- ^ Sullivan MX (1935-10-01). «Колориметрический тест на гуанидин». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины . 33 (1): 106–108. doi : 10.3181/00379727-33-8270c . ISSN 0037-9727 . S2CID 88290359 .
- ^ Jump up to: а беременный Blaslov K, Naranđa FS, Kruljac I, Renar IP (декабрь 2018 г.). «Подход к лечению диабета 2 типа: прошлое, настоящее и будущее» . Мировой журнал диабета . 9 (12): 209–219. doi : 10.4239/wjd.v9.i12.209 . PMC 6304295 . PMID 30588282 .
- ^ «Лучшие 300 от 2019 года» . clincalc.com . Архивировано из оригинала 2021-02-12 . Получено 2022-02-17 .
- ^ Брук I (2001). Педиатрические анаэробные инфекции: диагностика и лечение (3 -е изд.). Тейлор и Фрэнсис. п. 529. ISBN 0824741862 .
- ^ Кермани А.А., Макдональд К.Б., Гундепуди Р., Стокбридж Р.Б. (март 2018 г.). «Экспорт гуанидиния является первичной функцией транспортеров семейства SMR» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (12): 3060–3065. Bibcode : 2018pnas..115.3060K . doi : 10.1073/pnas.1719187115 . PMC 5866581 . PMID 29507227 .
- ^ Кермани А.А., Макдональд К.Б., Бурата О.Е., Бен Кофф Б., Коид А., Денбаум Э. и др. (Ноябрь 2020 г.). «Структурная основа распущенности у небольших транспортеров с множественной лекарственной сопротивлением» . Природная связь . 11 (1): 6064. Bibcode : 2020ntco..11.6064k . doi : 10.1038/s41467-020-19820-8 . PMC 7695847 . PMID 33247110 .
- ^ Witters LA (октябрь 2001 г.). «Цветение французской сирень» . Журнал клинических исследований . 108 (8): 1105–1107. doi : 10.1172/jci14178 . PMC 209536 . PMID 11602616 .
| Базы данных управления авторитетом : национальный |
|---|