Фенантролин: химиялық қасиеттері, құрамы (C12H8N2), пайда болуы, және қолданылуы. Тілсіз кристалдар, жоғары ерігіштік. Химиялық формулалар мен реакциялар.
Heterocyclic organic compound
chembox
|Verifiedimages = changed
|Watchedfields = changed
|verifiedrevid = 464199880
|Name = Phenanthroline
|ImageFile Ref =
|ImageFile = 1,10 phenanthroline. svg
|ImageName = 1,10 phenanthroline
|ImageFile1 = Sample of 1,10 Phenanthroline. jpg
|ImageName1 = Sample of 1,10 Phenanthroline
|PIN = 1,10 Phenanthroline
|Section1=
|Section2=Chembox Properties
|Formula = C12H8N2
|MolarMass = 180.21 g/mol
|Appearance = colourless crystals
|Density = 1.31 g/cm3
|Solubility = high
|BoilingPt =409.2
|BoilingPt ref = It is often sold as the monohydrate.
Синтез
Фенантролин глицерол мен о-фенилендиаминнің күкірт қышқылымен катализделген екі рет Скрауп реакциясы арқылы дайындалуы мүмкін, сондай-ақ дәстүрлі түрде сулы мышьяк қышқылы немесе нитробензол тотықтырғыш зат ретінде қолданылады. Глицеролдың сусыздануы акролейін түзетіп, ол аминмен конденсацияланып, одан кейін циклденуге түседі.
Phenanthroline may be prepared by two successive Skraup reactions of glycerol with o phenylenediamine, catalyzed by sulfuric acid, and an oxidizing agent, traditionally aqueous arsenic acid or nitrobenzene. Dehydration of glycerol gives acrolein which condenses with the amine followed by a cyclization.
Координациялық химия
Координациялық қасиеттері тұрғысынан фенантролин 2,2'-бипиридинге (бипи) ұқсас, бірақ екі азот доноры келаттау үшін алдын ала ұйымдастырылған. Фенантролин бипиден күштірек негіз. Бір лигандтық рейтингтік шкала бойынша фен бипиге қарағанда нашар донор болып табылады. [M(фен)3]2+ типіндегі бірнеше гомолептикалық кешендер белгілі. Әсіресе жақсы зерттелген [Fe(фен)3]2+, ол "ферроин" деп аталады. Оны Fe(II) фотометриялық анықтау үшін қолдануға болады. Ол +1,06 В стандарттық потенциалы бар тотығу-тотықсыздану индикаторы ретінде қолданылады. Тотықсызданған темір түрінің түсі терең қызыл, ал тотыққан түрінің түсі ашық көк. [Ni(фен)3]2+ қызғылт кешені Δ және Λ изомерлеріне ажыратылған. [Ru(фен)3]2+ кешені биоактивті. Мыс(I) [Cu(фен)2]+ құрайды, ол люминесцентті. Ферменттің тежелуі каталитикалық белсенділікке қажетті металл ионын алып тастау және келаттау арқылы жүзеге асады, нәтижесінде белсенді емес апофермент пайда болады. 1,10 Фенантролин негізінен мырыш металлопептидазаларын таңдайды, кальцийге деген туыстығы әлдеқайда төмен.
In terms of its coordination properties, phenanthroline is similar to 2,2' bipyridine (bipy) with the advantage that the two nitrogen donors are preorganized for chelation. Phenanthroline is a stronger base than bipy. According to one ligand ranking scale, phen is a weaker donor than bipy. Several homoleptic complexes are known of the type [M(phen)3]2+. Particularly well studied is [Fe(phen)3]2+, called "ferroin." It can be used for the photometric determination of Fe(II). It is used as a redox indicator with standard potential +1.06 V. The reduced ferrous form has a deep red colour and the oxidised form is light blue. The pink complex [Ni(phen)3]2+ has been resolved into its Δ and Λ isomers. The complex [Ru(phen)3]2+ is bioactive. Copper(I) forms [Cu(phen)2]+, which is luminescent. Inhibition of the enzyme occurs by removal and chelation of the metal ion required for catalytic activity, leaving an inactive apoenzyme. 1,10 Phenanthroline targets mainly zinc metallopeptidases, with a much lower affinity for calcium.
Қауысқан фенлигандтар
Феннің түрлі алмастырылған туындылары лигандтар ретінде зерттелді. 2,9 позицияларындағы алмастырғыштар қосылған металл үшін қорғаныс қамтамасыз етеді, фенантролиннің бірнеше эквивалентінің байланысын тежейді. Мұндай кең көлемді лигандтар металл үшін тригональды немесе тетраэдрлік координацияны да ынталандырады. + 1,10-фенантролиннің және 2,2'-бипиридин фен туындысының негізділіктері pKa (комментарий/балама атау, нөмірлеу схемасы) 1,10-фенантролин 4,86 фен 2,2'-бипиридин 4,30 бипи 5-нитро-1,10-фенантролин 3,57 2,9-диметил-1,10-фенантролин белгісіз неокупроин 2,9-диметил-4,7-дифенилфенантролин белгісіз батокупроин 4,7-диметил-1,10-фенантролин 5,97 4,7-дифенил-1,10-фенантролин белгісіз батофенантролин 5,6-диметил-1,10-фенантролин 5,20 5,6-Me2phen 3,4,7,8-тетраметилфенантролин 6,31 3,4,7,8-Me4phen 4,7-диметокси-1,10-фенантролин 6,45 4,7-(MeO)2phen 2,6-диметилфенантролин белгісіз HETPHEN.
A variety of substituted derivatives of phen have been examined as ligands. Substituents at the 2,9 positions confer protection for the attached metal, inhibiting the binding of multiple equivalents of the phenanthroline. Such bulky ligands also favor trigonal or tetrahedral coordination at the metal. + Basicities of 1,10 Phenanthrolines and 2,2' Bipyridine phen derivative pKacomment/alt. name numbering scheme1,10 phenanthroline 4.86 phen 2,2' bipyridine 4.30 bipy 5 nitro 1,10 phenanthroline 3.57 2,9 dimethyl 1,10 phenanthroline unknown neocuproine2,9 Dimethyl 4,7 diphenylphenanthrolineunknownBathocuproine 4,7 dimethyl 1,10 phenanthroline 5.97 4,7 diphenyl 1,10 phenanthroline unknown bathophenanthroline 5,6 dimethyl 1,10 phenanthroline 5.205,6 Me2phen3,4,7,8 tetramethylphenanthroline 6.313,4,7,8 Me4phen4,7 dimethoxy 1,10 phenanthroline 6.454,7 (MeO)2phen2,6 dimesitylphenanthrolineunknownHETPHEN
Алкиллитий реагенттерінің индикаторы ретінде
Алкиллитий реагенттері фенантролинмен қосылғанда терең түсті туындылар береді. Ерітінділердегі алкиллитий мөлшерін анықтау үшін мұндай реагенттерді аздаған мөлшерде фенантролинмен (шамамен 1 мг) өңдеп, содан соң түссіз болатын нүктеге дейін спирттермен титрлеу арқылы жүзеге асыруға болады. Гринард реагенттерін де осылай титрлеуге болады.
Alkyllithium reagents form deeply colored derivatives with phenanthroline. The alkyllithium content of solutions can be determined by treatment of such reagents with small amounts of phenanthroline (ca. 1 mg) followed by titration with alcohols to a colourless endpoint. Grignard reagents may be similarly titrated.