Organoarsenik kimyo

Organoarsenik kimyo – mishyak va uglerod oʻrtasidagi kimyoviy bogʻlanishni oʻz ichiga olgan birikmalar kimyosi. „Organoarseniklar“ deb ham ataladigan bir nechta organoarsenik birikmalar insektitsidlar, gerbitsidlar va fungitsidlar sifatida sanoatda ishlab chiqariladi. Umuman olganda, bu ilovalar atrof-muhit va inson salomatligiga taʼsiri haqidagi xavotirlar ortib borayotgan bosqichda kamayib bormoqda. Asosiy birikmalar arsan va mishyak kislotasidir. Toksikligiga qaramay, organoarsenik biomolekulalar yaxshi maʼlum.

 Tarix 
right|thumb|140x140px| Kakodil (tetrametildiarsin) birinchi organoarsenik birikmalardan biri edi.
Hozirda ahamiyatsiz deb hisoblangan soha uchun hayratlanarli, organoarsenik kimyo kimyo sohasi tarixida muhim rol oʻynadi. Eng qadimgi maʼlum boʻlgan organoarsenik birikma, yomon hidli kakodil „kakodil“ da (1760) xabar qilingan va baʼzida birinchi sintetik organometalik birikma sifatida tasniflanadi. Salvarsan birikmasi birinchi farmatsevtika vositalaridan biri boʻlib, Pol Erlix uchun Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan. Turli xil organoarsenik birikmalar ilgari antibiotiklar (Solarson) yoki boshqa tibbiy maqsadlarda foydalanish uchun topilgan.Singh, R. Synthetic Drugs. Mittal Publications (2002). 

 Olinishi va tasnifi 
Arsenik odatda AsX3 (X = F, Cl, Br, I) va AsF5 galogenidlari bilan tasvirlangan (III) va (V) oksidlanish darajalarida uchraydi. Shunga mos ravishda, organoarsenik birikmalar odatda bu ikki oksidlanish darajasida topiladi.

Hozirgacha gidroksiarsenikning quyidagi birikmalar maʼlum:

 kuydiruvchi kislotalar (RAs(OH)2), kam uchraydigan (arsen kislotasi (As(OH)3) yaxshi maʼlum)
 arsin kislotalari (R2AsOH), kamdan-kam
 arsin kislotalari (R2As(O)OH), keng tarqalgan, kakodil kislota bilan tasvirlangan (R = CH3)
 arsonik kislotalar (RAs(O)(OH)2), keng tarqalgan, fenilarson kislotasi bilan tasvirlangan (R=C6H5)

 Organoarsenik (V) birikmalari va ishlatilishi 
Arsenik (V) birikmalari odatda RAsO(OH)2 yoki R2AsO(OH) (R = alkil yoki aril) funktsional guruhlariga ega. Arsenik birikmalarining biometilatsiyasi metanarsonatlar hosil boʻlishi bilan boshlanadi. Shunday qilib, uch valentli noorganik mishyak birikmalari metanarsonat hosil qilish uchun metillanadi. S -adenosilmetionin metil donoridir. Metanarsonatlar dimetilarsonatlarning kashshoflari boʻlib, yana qaytarilish tsikli (metilarson kislotasi) va keyin ikkinchi metilatsiya. Bu dimetil birikma kakodilik kislota organoarsenik birikmalar kimyosida muhim oʻrin tutadi. Aksincha, dimetilfosfonik kislota fosforning tegishli kimyosida kamroq ahamiyatga ega. Kakodil kislotasi mishyak (III) oksidining metillanishidan kelib chiqadi. Fenilarsonik kislotalarga mishyak kislotasining anilinlar bilan reaksiyasi orqali kirish mumkin, bu Bechamp reaksiyasi deb ataladi.

Monometillangan kislota, metanarson kislotasi (CH3AsO(OH)2) sholi va paxta yetishtirishda fungitsidlarning (savdo nomi Neoasozin) kashshofi hisoblanadi. Fenilarson kislotasining hosilalari (C6H5AsO(OH)2) chorva mollari uchun ozuqa qoʻshimchalari sifatida ishlatiladi, jumladan 4-gidroksi-3-nitrobenzenarson kislotasi (3-NHPAA yoki Roxarsone), ureidofenillarson kislotasi va p -arsanilik kislota. Ushbu ilovalar munozarali, chunki ular atrof-muhitga mishyakning eruvchan shakllarini kiritadilar.

Tarkibida faqat organik ligandlar boʻlgan mishyak (V) birikmalari kam uchraydi, asosiy aʼzosi pentafenil hosilasi As(C6H5)5 dir.Elschenbroich, C. „Organometallics“ (2006) Wiley-VCH: Weinheim. 

 Organoarsenik (III) birikmalari va ishlatilishi 
Bunday birikmalarning koʻpchiligi organolitiy va Grignard reagentlari yordamida AsCl3 va uning hosilalarini alkillash yoʻli bilan tayyorlanadi.Elschenbroich, C. „Organometallics“ (2006) Wiley-VCH: Weinheim. Masalan, trimetilarsin ((CH3)3As), dimetilarsenik xlorid ((CH3)2AsCl) va metilarsenik diklorid (CH3AsCl2) qatorlari maʼlum. Xlorid hosilalarini gidridni qaytaruvchi reagentlar bilan qaytarilishi dimetilarsin ((CH3)2AsH) va metilarsin (CH3AsH2) kabi tegishli gidridlarni beradi. Xuddi shunday manipulyatsiyalar boshqa organoarsenik xlorid birikmalariga ham tegishli.

Dimetilarsenik birikmalarning muhim yoʻli kakodil kislotasini kamaytirishdan boshlanadi (yuqoriga qarang):

 (CH3)2AsO2H + 2Zn + 4HCl → (CH3)2AsH + 2ZnCl2 + 2H2O
 (CH3)2AsO2H + SO2 + HI → (CH3)2AsI + SO3 + H2O

Arsenik (III) ni oʻz ichiga olgan turli xil geterosik birikmalari maʼlum. Bularga pirolning mishyak analogi boʻlgan arsol va piridinning mishyak analogi arsabenzol kiradi.

Simmetrik organoarsenik (III) birikmalari, masalan, trimetilarsin va trifenilarsin, koordinatsion kimyoda ligandlar sifatida keng qoʻllanadi. Ular oʻzini fosfin ligandlari kabi tutadi, lekin kamroq asoslidir. Diars sifatida tanilgan C6H4(As(CH3)2)2 xelatlovchi liganddir. Torin bir nechta metallar uchun koʻrsatkichdir.

 Organoarsenik (I) birikmalari va ishlatilishi 
Savdo maqsadlarda qoʻllanilishi va soni jihatidan eng kam ahamiyatli organoarsenik (I) birikmalaridir. Anti-sifilik preparatlar Salvarsan va Neosalvarsan bu sinfning vakili. Ushbu birikmalar odatda As bilan uchta bogʻlanish xususiyatiga ega, ammo faqat As-As yagona bogʻlari. Mishyak (I) ning birikmalari, lekin tarkibida As=As qoʻsh bogʻlanishlari kam uchraydi.

 Kimyoviy urush 
Organoarsenik birikmalar, ayniqsa As-Cl aloqalari mavjud boʻlib, kimyoviy qurol sifatida, ayniqsa Birinchi Jahon urushi paytida ishlatilgan. Mashhur misollar orasida " Lyuizit " (xlorovinil-2-arsenik dixlorid) va „Klark I“ (xlorodifenilarsin) mavjud. Fenildixloroarsin yana bir.

 Tabiatda tarqalishi 
Mishyak koʻpgina hayot shakllari uchun toksik boʻlib, u baʼzi hududlarda yuqori konsentratsiyada paydo boʻlganligi sababli, bir nechta detoksifikatsiya strategiyalari ishlab chiqilgan. Noorganik mishyak va uning birikmalari oziq-ovqat zanjiriga kirib, metillanish jarayoni orqali asta-sekin mishyakning kamroq zaharli shakliga metabollanadi. Organoarsenik birikmalar noorganik mishyak birikmalarining biometilatsiyasi natijasida, vitamin B12 bilan bogʻliq fermentlar vositachiligida sodir boʻladi. Misol uchun, mogʻor Scopulariopsis brevicaulis, agar noorganik mishyak mavjud boʻlsa, koʻp miqdorda trimetilarsin ishlab chiqaradi. Organik birikma arsenobetain, betain, baliq va suv oʻtlari kabi baʼzi dengiz oziq-ovqatlarida, shuningdek, katta konsentratsiyalarda qoʻziqorinlarda mavjud. Oʻrtacha odamning isteʼmoli taxminan 10-50g/kun ni tashkil qiladi  Qiymati 1000 g ga yaqin baliq yoki qoʻziqorinlarni isteʼmol qilishdan keyin odatiy hol emas. Ammo baliq isteʼmol qilish xavfi kam, chunki bu mishyak birikmasi deyarli zaharli emas. Arsenobetain birinchi marta gʻarbiy rok omarida aniqlangan

Arsenik bilan bogʻlangan saxaridlar, birgalikda arsenoshakarlar deb nomlanadi, ayniqsa dengiz oʻtlarida uchraydi. Arsenik tarkibidagi lipidlar ham maʼlum. Garchi mishyak va uning birikmalari odamlar uchun zaharli boʻlsada, birinchi sintetik antibiotiklardan biri Salvarsan boʻlib, undan foydalanish uzoq vaqtdan beri toʻxtatilgan.

Tabiiy manbadan ajratilgan yagona poliarsenik birikma Yangi Kaledoniya dengiz shimgichi Echinochalina bargibantida topilgan arsenitsin A dir.

Organoarsenik birikmalar, ularning ga qarab, salomatlik uchun jiddiy xavf tugʻdirishi mumkin. Arsen kislotasi (As(OH)3) LD50 ga 34,5 mg/kg ga ega (sichqoncha), betain (CH3)3As+CH2CO2 uchun esa LD50 10 g/kg dan oshadi.

 Reprezentativ birikmalar 
Baʼzi illyustrativ organoarsenik birikmalar quyidagi jadvalda keltirilgan:
Organoarsenik R Molyar massa CAS raqami Xususiyatlari 10,10'-oksibis-10 H -Fenoksarsin 502.2318 58-36-6 Trifenilarsin fenil 306.23 603-32-7 Erish nuqtasi 58-61 °C Fenildixlorarsin fenil, xlor 222.93 696-28-6 Roxarsone 263.04 121-19-7 Arsenobetain 64436-13-1 Arsenitsin A 389,76 925705-41-5 Erish nuqtasi 182 dan 184 gacha °C (360 dan 363 gacha °F) Vakil organoarsenik birikmalar

 Nomenklatura 
Siklik organoarsenik birikmalarning nomlanishi IUPAC tomonidan tasdiqlangan Hantzsch-Vidman nomenklaturasi tizimi"Revision of the Extended Hantzsch-Widman System of Nomenclature for Heteromonocycles" at IUPAC, retrieved 29 Sept 2008 kengaytmasiga asoslanadi, quyida umumlashtiriladi:
Ring hajmi Toʻyinmagan halqa Toʻyingan halqa 3 Arsirene Arsiran 4 Arset Arsetan 5 Arsole Arsolan 6 Arsinine Arsinane 7 Arsepin Arsepane 8 Arsosin Arsokan 9 Arsonin Arson 10 Arseksin Arsecan
Ingliz tilidagi " arsehole " (Shimoliy Amerikadan tashqarida keng tarqalgan) soʻziga oʻxshashligi tufayli " arsole " nomi oʻyin-kulgi nishoni, „ahmoqona ism“Paul W May, Molecules with Silly or Unusual Names, publ. 2008 Imperial College Press, (pbk). See also the Web page „Molecules with Silly or Unusual Names“ at the School of Chemistry, University of Bristol, (retrieved 29 Sept 2008) va bir nechta soʻzlardan biri hisoblangan. noodatiy nomga ega kimyoviy birikmalar. Biroq, bu „ahmoqona nom“ tasodifi ham batafsil ilmiy tadqiqotlarni ragʻbatlantirdi.

 Yana qarang 

 Arsenik biokimyosi
 Arsenik bilan zaharlanish
 Arsenik toksikligi
 Turkum:Mishyak birikmalari

 

Turkum:Organoarsenik birikmalar
Turkum:Pages with unreviewed translations