Введение
Химическое соединение
chembox
| Watchedfields = изменено
| verifiedrevid = 443633922
| Name = Диаллил дисульфид
| ImageFile = 1,2 diallyldisulfane 200.svg
| ImageName = Диаллил дисульфид
| ImageFileL1 = Diallyl disulfide from xtal 3D bs.png
| ImageFileR1 = Diallyl disulfide from xtal 3D sf.png
| ImageSizeR1 = 150
| PIN = 3-[(Prop-2-en-1-yl)дисульфанил]проп-1-ен
| OtherNames = Диаллил дисульфид, Гарлицин, 1,2-Диаллилдисульфан (не рекомендуется), 4,5-Дитиа-1,7-октадиен
|Section1=
|Section2=Chembox Properties
| Formula = C6H10S2
| Appearance = Желтоватая прозрачная жидкость с интенсивным запахом чеснока
| MolarMass = 146,28 г/моль
| Density = 1,01 г/см³
| MeltingPt =
| BoilingPtC = 180
| Solubility = Растворим в этаноле и маслах. Наряду с диаллилтрисульфидом и диаллилтетрасульфидом, является одним из основных компонентов дистиллированного масла чеснока. Это желтоватая жидкость, нерастворимая в воде и обладающая сильным чесночным запахом. Образуется при разложении аллицина, который высвобождается при измельчении чеснока и других растений семейства Alliaceae. Диаллил дисульфид обладает многими полезными свойствами чеснока, но также является аллергеном, вызывающим аллергию на чеснок. В сильно разбавленном виде используется в качестве ароматизатора в пищевых продуктах. В организме человека разлагается на другие соединения, такие как аллилметилсульфид.
chembox
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 443633922
| Name = Diallyl disulfide
| ImageFile = 1,2 diallyldisulfane 200. svg
| ImageName = Diallyl disulfide
| ImageFileL1 = Diallyl disulfide from xtal 3D bs. png
| ImageFileR1 = Diallyl disulfide from xtal 3D sf. png
| ImageSizeR1 = 150
| PIN = 3 [(Prop 2 en 1 yl)disulfanyl]prop 1 ene
| OtherNames = Diallyl disulfideGarlicin1,2 Diallyldisulfane (not recommended)4,5 Dithia 1,7 octadiene
|Section1=
|Section2=Chembox Properties
| Formula = C6H10S2
| Appearance = yellowish clear liquid with an intense garlic smell
| MolarMass = 146.28 g/mol
| Density = 1.01 g/cm3
| MeltingPt =
| BoilingPtC = 180
| Solubility = soluble in ethanol and oils Along with diallyl trisulfide and diallyl tetrasulfide, it is one of the principal components of the distilled oil of garlic. It is a yellowish liquid which is insoluble in water and has a strong garlic odour. It is produced during the decomposition of allicin, which is released upon crushing garlic and other plants of the family Alliaceae. Diallyl disulfide has many of the health benefits of garlic, but it is also an allergen causing garlic allergy. Highly diluted, it is used as a flavoring in food. It decomposes in the human body into other compounds such as allyl methyl sulfide.
История
В 1844 году Теодор Вертхайм выделил из чеснока методом паровой дистилляции вещество с резким запахом и назвал его "аллил-сера". Однако лишь в 1892 году Фридрих Вильгельм Семмлер смог идентифицировать диаллилдисульфид как один из компонентов масла чеснока, полученного дистилляцией. Естественный предшественник диаллилдисульфида, аллицин, был открыт в 1944 году Честером Дж. Каваллито и Джоном Хейсом Бейли. В 1947 году А. Столл и Э. Зибек установили, что аллицин, в свою очередь, может образовываться из производного цистеина – аллиина – при участии фермента аллииназы.
Возникновение
Диаллилдисульфид и трисульфид образуются при разложении аллицина, который высвобождается при повреждении клеток растений семейства Луковые, особенно чеснока. Наивысший выход диаллилдисульфида достигается при паровой дистилляции луковиц чеснока, содержащих около 2 мас.% масла, богатого диаллилдисульфидом. Диаллилдисульфид также можно извлекать из листьев чеснока, но содержание масла в них значительно ниже – 0,06 мас.%.
Экстракция и представление
В промышленном масштабе диаллилдисульфид получают из дисульфида натрия и аллилбромида или аллилхлорида при температуре 40–60 °C в атмосфере инертного газа; дисульфид натрия генерируется непосредственно в реакторе путем взаимодействия сульфида натрия с серой. Реакция экзотермическая, и её теоретический выход в 88% достижим на практике. Меньшие количества могут быть синтезированы из тех же исходных материалов, но на воздухе и с использованием бромида тетрабутиламмония в качестве катализатора. Соответствующий выход составляет менее 82%. Основная проблема как в промышленном синтезе, так и при извлечении из растений – это разделение диаллилдисульфида от высших сульфидов (например, диаллилтрисульфида (DATS)). Они обладают очень близкими физическими свойствами, поэтому типичный коммерческий продукт содержит лишь 80% диаллилдисульфида. Превращение аллицина в диаллилдисульфид и трисульфид происходит особенно быстро при температуре выше 37 °C.
Физические характеристики
Диаллил дисульфид имеет сильный чесночный запах. Это прозрачная желтоватая жидкость, кипящая при 138–139 °C (при типичной чистоте 80%) и имеющая температуру вспышки 50 °C, плотность около 1,0 г/мл и давление паров 1 мм рт. ст. при 20 °C. Он неполярен; следовательно, диаллил дисульфид нерастворим в воде и растворим в жирах, маслах, липидах и неполярных растворителях, таких как гексан или толуол. При нагревании диаллил дисульфид разлагается с образованием сложной смеси. Связь углерод-сера в диаллил дисульфиде на 16 ккал/моль слабее, чем связь сера-сера (46 ккал/моль против 62 ккал/моль соответственно), что приводит к образованию при нагревании аллилдитиольного радикала (AllSS•), который, присоединяясь к двойным связям в диаллил дисульфиде, с последующей фрагментацией и последующими реакциями, образует многочисленные органосерные соединения, многие из которых содержатся в следовых количествах в дистиллированном чесночном масле. В присутствии катализатора диаллил дисульфид может взаимодействовать с алкилгалогенидами, образуя 1-алкилтио-3-аллильтио-1-пропен и 1,3-ди(алкилтио)пропен.
Приложения
В присутствии катализатора – хлорида железа или хлорида меди, либо жидкой серы при 120 °C, диаллилдисульфид может использоваться в качестве предшественника для синтеза полисульфидов диаллила высшего порядка (полисульфанов). В сельском хозяйстве диаллилдисульфид и родственные ему полисульфиды диаллила проявляют полезную активность как экологически безопасные нематоциды.
Запах и вкус
Неприятный запах диаллилдисульфида воспринимается посредством временного рецепторного потенциального катионного канала, субъединицы A1 (TRPA1). Этот ионный канал давно обнаружен не только у людей и животных, но и у грибов. Следовательно, растения семейства Луковые (Alliaceae), вероятно, выработали защитный механизм, основанный на TRPA1, от диаллилдисульфида против хищников на ранних этапах эволюции.
Отравление и детоксикация
Диаллил дисульфид является эффективным средством для детоксикации клеток. Он значительно повышает выработку фермента глутатион-S-трансферазы (GST), который связывает электрофильные токсины в клетках. Таким образом, чеснок поддерживает, например, детоксикационную функцию клеток печени in vitro и защищает нервные клетки от окислительного стресса, также in vitro. Детоксикационный эффект может предотвращать симптомы воспаления. Это было подтверждено в исследовании на крысах, где длительное введение диаллил дисульфида защищало клетки кишечника от отравления. Это исследование также показало, что некоторые побочные эффекты высоких доз чесночного масла не связаны с диаллил дисульфидом. Поддерживая детоксикационную активность печени, диаллил дисульфид может обеспечивать защиту печени во время химиотерапии, например, при детоксикации цианидов.
Антимикробный эффект
Выделение органосерных соединений при разрушении клеток растений семейства Луковые имеет большое значение благодаря антимикробным, инсектицидным и ларвицидным свойствам этих соединений. В частности, диаллилдисульфид является основной причиной подавления роста плесени и бактерий чесночным маслом. Он также активен против бактерии Helicobacter pylori, вызывающей язву желудка, однако не так эффективен, как аллицин. Благодаря своим антимикробным свойствам, диаллилдисульфид в сочетании с тобрамицином входит в состав препаратов, используемых для селективной деконтаминации органов (например, кишечника) перед хирургическими вмешательствами. Клиническое исследование показало, что такие препараты предотвращают эндотоксиемию при операциях на клапанах сердца.
Защита от рака толстой кишки
Чеснок может предотвращать рак толстой кишки, и ряд исследований показали, что диаллилдисульфид является ключевым компонентом, ответственным за этот эффект. Эффект зависит от дозы, что было продемонстрировано на мышах. Диаллилдисульфид воздействует на раковые клетки значительно сильнее, чем на здоровые. Он также вызывает сильное и дозозависимое накопление различных веществ, таких как активные формы кислорода, которые активируют ферменты и приводят к гибели раковых клеток.
Защита от сердечно-сосудистых заболеваний
Есть данные, свидетельствующие о том, что чеснок может предотвращать развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Одной из возможных причин таких заболеваний, как атеросклероз или ишемическая болезнь сердца, является окислительный стресс. Диаллилдисульфид снижает окислительный стресс, способствуя детоксикации клеток, а также посредством других механизмов. Средняя смертельная доза (LD50) при пероральном введении крысам составляет 260 мг на 1 кг массы тела, а при нанесении на кожу – 3,6 г/кг. Высокие дозы в 5 г/кг, наносимые на кожу кошек, вызывают смерть вследствие гемолитической анемии. Диаллилдисульфид можно легко обнаружить в воздухе или крови методом газовой хроматографии.