1,2-διοξετάνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
1,2-διοξετάνιο
1,2-dioxetane.png
1,2-dioxetane2.png
Γενικά
Όνομα IUPAC 1,2-διοξετάνιο
Άλλες ονομασίες 1,2-επιδιοξυαιθάνιο
1,2-διοξακυκλοβουτάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C2H4O2
Μοριακή μάζα 60,05 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
1,2-dioxetane.png
Αριθμός CAS 6788-84-7
SMILES C1OOC1 ή O1OCC1
InChI 1S/C2H4O2/c1-2-4-3-1/h1-2H2
PubChem CID 122029
ChemSpider ID 108850
Δομή
Μοριακή γεωμετρία Επίπεδη ως προς C-C-Ο-O.
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 9
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).
Φωσφορίζοντα ραβδιά.

Το 1,2-διοξετάνιο[1] (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, 1,2-dioxetane.png. 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.[2]

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.[3]

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.[4]

Παραγωγή και ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

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:[5][6]

1,2-dioxetane.png

Τα 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:[5][7]

1,2-dioxetane.png

Δείτε ακόμη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πηγές πληροφόρησης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

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

Αναφορές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. 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
  3. Preparation and Thermolysis of some 1,2-dioxetanes, Canadian Journal of Chemistry, Volume 53, pa 1103 (1975), K.R. Kopecy et al.
  4. US Patent No. 5,330,900 to Tropix Inc.
  5. 5,0 5,1 Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, Χημεία Ετεροκυκλικών ενώσεων, §3.2, σελ.34-35.
  6. Σημείωση: Χρησιμοποιήθηκε η αντίδραση παραγωγής για το μητρικό 1,2-διοξετάνιο. Ανάλογα παράγονται και τα θυγατρικά.
  7. Σημείωση: Χρησιμοποιήθηκε η αντίδραση διάσπασης για το μητρικό 1,2-διοξετάνιο. Ανάλογα διασπώνται και τα θυγατρικά.
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα 1,2-Dioxetane της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).