1,2-διοξετάνιο

Το 1,2-διοξετάνιοΓια εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών. (αγγλικά 1,2-dioxetane) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο C2H4O2, αν και συνήθως παριστάνεται με το γραμμικό τύπο του, 30x30εσ. Είναι ένα ετεροκυκλικό υπεροξείδιο, που το μόριό του περιέχει έναν τετραμελή δακτύλιο, με δυο (2) άτομα γειτονικά οξυγόνου και δυο (2) άτομα άνθρακα, επίσης γειτονικά. Μπορεί, ακόμη, να θεωρηθεί ότι είναι διμερής ένωση της μεθανάλης.

Εκτός από τη «μητρική» ένωση, ο όρος 1,2-διοξετάνιο μπορεί, επίσης,  να αναφέρεται (γενικότερα) σε μια σειρά «θυγατρικών» ή «υποκατεστημένων» παραγώγων ενώσεων, αρκεί να περιέχουν έναν (τουλάχιστον) 1,2-διοξετανικό δακτύλιο, δηλαδή τετραμελή δακτύλιο με δύο (2) γειτονικά άτομα άνθρακα, δύο (2) άτομο οξυγόνου, επίσης γειτονικά, και κανένα διπλό δεσμό.

Κατά τη δεκαετία του 1960, βιοχημικοί ανακάλυψαν ότι κάποια παράγωγα του 1,2-διοξετανίου έχουν προσωρινή παρουσία ως ενδιάμεσα των αντιδράσεων, που είναι υπεύθυνες για τη βιοφωταύγεια των πυγολαμπίδων και ορισμένων άλλων πλασμάτων που παρουσιάζουν αυτό το φαινόμενο (της βιοφωταύγειας, δηλαδή). Η υπόθεση αυτή δεν έγινε δυνατό (ακόμη) να αποδειχθεί, γιατί τα κυκλικά υπεροξείδια με τετραμελείς δακτυλίους, δηλαδή τα 1,2-διοξετάνια, είναι αρκετά ασταθή, ώστε να δυσκολεύεται η άρτια μελέτη τους.

Αργότερα, το 1968, έγινε εφικτή η παραγωγή του πρώτου (σχετικά) σταθερού παραγώγου 1,2-διοξετανίου. Πιο συγκεκριμένα, παρασκευάστηκε η ένωση 3,3,4-τριμεθυλο-1,2-διοξετάνιο, ως κίτρινο διάλυμα σε βενζόλιο. Η παρασκευή αυτή πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτας, στο Έντμοντον του Καναδά. Όταν η ένωση αυτή θερμάνθηκε ως τους 333 K, άρχησε να διασπάται μαλακά, και όχι εκρηκτικά, όπως πολλά άλλα υπεροξείδια συνηθίζουν. Τα προϊόντα διάσπασής του 3,3,4-τριμεθυλο-1,2-διοξετανίου ήταν προπανόνη και αιθανάλη, και η διάσπαση συνοδεύτηκε με ταυτόχρονη εκπομπή μιας απαλής γαλάζιας ακτινοβολίας.Luminescence in the thermal decomposition of 3,3,4-trimethyl-1,2-dioxetane, Canadian Journal of Chemistry, Volume 47, p 709 (1969), K.R.Kopecky and C. Mumford

Το δεύτερο παράδειγμα θυγατρικού 1,2-διοξετανίου παρασκευάστηκε λίγο αργότερα: Η συμμετρική ένωση 3,3,4,4-τετραμεθυλο-1,2-διοξετάνιο παρατηρήθηκε με τη μορφή ανοικτοκίτρινων κρυστάλλων, που εξαχνώθηκαν, επαναποτέθηκαν και κρατήθηκαν σε ψυγείο. Η ένωση σχηματίζει διαλύματα σε βενζόλιο, τα οποία διασπώνται μαλακά, με ταυτόχρονη εκπομπή γαλάζιου φωτός. Προσθέτοντας ενώσεις που κανονικά φθορίζουν υπό την επίδραση υπεριώδους φωτός (UV), το εκπεμπόμενο γαλάζιο φως μπορεί να μεταβληθεί.Preparation and Thermolysis of some 1,2-dioxetanes, Canadian Journal of Chemistry, Volume 53, pa 1103 (1975), K.R. Kopecy et al.

Η χημειοφωταύγεια των φωσφοριζώντων ραβδιών (και ανάλογων αντικειμένων) περιλαμβάνει τη χρήση 1,2-διοξετανοδιόνης (C2O4), που ανήκει επίσης στα θυγατρικά 1,2-διοξετάνια και διασπάται σε διοξείδιο του άνθρακα.

Άλλα θυγατρικά 1,2-διοξετάνια χρησιμοποιοὐνται σε κλινικές αναλύσεις, όπου η εκπομπή φωτός που παρουσιάζουν μπορεί να μετριέται ακόμη και σε μικρά επίπεδα συγκεντρώσεων των αντίστοιχων ενώσεων και επιτρέπει στους κλινικούς χημικούς να ανιχνεύουν πολύ μικρές συγκεντρώσεις διαφόρων συστατικών σωματικών υγρών.US Patent No. 5,330,900 to Tropix Inc.

 Παραγωγή και ιδιότητες 
Τα 1,2-διοξετάνια μπορούν να παραχθούν με πρώτη ύλη τα αντίστοιχα αλκένια με γενικό τύπο R2C=CR2, όπου τα όχι υποχρεωτικά ίδια R παριστάνουν αλκύλια ή άτομα υδρογόνου. Στα αλκένια αυτά επιδράται διοξυγόνο απλής κατάστασης, που προκύπτει με τη σειρά του φωτοχημικά από το συνηθισμένο, παρουσία ενός «ευαισθητοποιητή», που συνήθως είναι η οργανική χρωστική Rose Bengal:Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, Χημεία Ετεροκυκλικών ενώσεων, §3.2, σελ.34-35.Σημείωση: Χρησιμοποιήθηκε η αντίδραση παραγωγής για το μητρικό 1,2-διοξετάνιο. Ανάλογα παράγονται και τα θυγατρικά. 30x30εσΤα 1,2-διοξετάνια είναι ασταθή, και άλλα από αυτά αυθόρμητα και άλλα μετά από ήπια θέρμανση, αποσυνθέτονται σχηματίζοντας μία ή δύο καρβονυλικές ενώσεις και εκπομπή φωτός, ένα φαινόμενο που ονομάζεται χημειοφωταύγεια:Σημείωση: Χρησιμοποιήθηκε η αντίδραση διάσπασης για το μητρικό 1,2-διοξετάνιο. Ανάλογα διασπώνται και τα θυγατρικά.30x30εσ  

 Δείτε ακόμη 
 Οξετάνιο
 1,3-διοξετάνιο
 Διοξιράνιο

 Πηγές πληροφόρησης 

 Παπαγεωργίου, Β.Π., Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 2005, ISBN 960-260-342-7
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
 Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991 
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
 Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
 Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».

 Αναφορές και παρατηρήσεις 

Κατηγορία:C2
Κατηγορία:Οργανικές ετεροκυκλικές ενώσεις
Κατηγορία:Ασταθείς ενώσεις
Κατηγορία:Τυπικοί υδατάνθρακες
Κατηγορία:Κορεσμένες ενώσεις
Κατηγορία:Οργανικά υπεροξείδια