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 может быть получен посредством двух последовательных реакций Скраупа глицерина с о-фенилендиамином, катализируемых серной кислотой и окислителем, традиционно водной мышьяковой кислотой или нитробензолом. Обезвоживание глицерина приводит к образованию акролеина, который конденсируется с амином с последующей циклизацией.
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.
Координационная химия
С точки зрения своих координационных свойств, феноантролин похож на 2,2'-бипиридин (бипи), но имеет преимущество в том, что два азотных донора предорганизованы для хелатирования. Фенантролин – более сильное основание, чем бипи. Согласно одной шкале ранжирования лигандов, фен является более слабым донором, чем бипи. Известно несколько гомолептических комплексов типа [M(фен)3]2+. Особенно хорошо изучен [Fe(фен)3]2+, называемый "ферроин". Его можно использовать для фотометрического определения Fe(II). Он применяется в качестве окислительно-восстановительного индикатора со стандартным потенциалом +1,06 В. Восстановленная форма железа имеет темно-красный цвет, а окисленная – светло-синий. Розовый комплекс [Ni(фен)3]2+ разделен на Δ и Λ изомеры. Комплекс [Ru(фен)3]2+ обладает биоактивностью. Медь(I) образует [Cu(фен)2]+, который является люминесцентным. Ингибирование фермента происходит за счет удаления и хелатирования металлического иона, необходимого для каталитической активности, с образованием неактивного апофермента. 1,10-Фенантролин преимущественно воздействует на цинковые металлопептидазы, проявляя значительно меньшее сродство к кальцию.
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.
Сродственные фенлиганды
Различные замещенные производные фенантрoлина были исследованы в качестве лигандов. Заместители в 2,9-позициях обеспечивают защиту связанного металла, ингибируя связывание нескольких эквивалентов фенантролина. Такие объемные лиганды также способствуют тригональной или тетраэдрической координации вокруг металла. + Основность 1,10-фенантролинов и 2,2'-бипиридинового производного фена: pKa (комментарий/альтернативное название, схема нумерации) 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 неизвестно неокупроин 2,9-диметил-4,7-дифенилфенантролин неизвестно батокупроин 4,7-диметил-1,10-фенантролин 5,97 4,7-дифенил-1,10-фенантролин неизвестно 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 неизвестно 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
В качестве индикатора для алкиллитийных реагентов
Алкиллитиевые реагенты образуют интенсивно окрашенные производные с феноантролином. Содержание алкиллития в растворах можно определить, обработав такие реагенты небольшим количеством феноантролина (около 1 мг) с последующим титрованием спиртами до бесцветной конечной точки. Реактивы Гриньяра могут быть титрованы аналогичным образом.
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.