El peróxido de bis (trifluorometilo) (BTP) es un derivado de fluorocarbono producido por primera vez por Frédéric Swarts . [3] Recientemente se ha descubierto que es un buen iniciador para la polimerización de moléculas insaturadas similares al etileno. Produce polímeros de buena calidad que son bastante estables. Esta propiedad es la razón por la que se busca una síntesis económica para BTP. Esta sustancia química es inusual en el hecho de que, a diferencia de muchos peróxidos, el peróxido de bis (trifluorometilo) es un gas, no es explosivo y tiene una buena estabilidad térmica. [4]
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Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Trifluoro [(trifluorometil) peroxi] metano | |
Otros nombres Peróxido de di (trifluorometilo) | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
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Propiedades | |
C 2 F 6 O 2 | |
Masa molar | 170,011 g / mol |
Densidad | 1,588 g / cm 3 |
Punto de ebullición | -37 ° C (-35 ° F; 236 K) |
log P | 2,65 [1] |
Presión de vapor | 5180 mmHg [2] |
Índice de refracción ( n D ) | 1.231 [2] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Historia
El peróxido de bis (trifluorometilo) se creó por primera vez en oligoelementos mediante una reacción de electrólisis utilizando soluciones acuosas que contienen ion trifluoroacetato. Este fue uno de los subproductos que obtuvo Frédéric Swarts al realizar reacciones de trifluorometilación. [1] Más tarde se descubrió que el peróxido de bis (trifluorometilo) tenía algunas propiedades inusuales. Esto inició la búsqueda de una producción más económica de peróxido de bis (trifluorometilo). Esto fue hecho al principio por Porter y Cady. [5] Esta reacción tuvo una tasa de conversión de alrededor del 20-30% a presión normal. Aumentaron la conversión utilizando un autoclave. Esto aumentó el rendimiento a alrededor del 90%, lo que ayudó a adquirir el producto químico.
Síntesis y reacción
Los métodos actuales de síntesis de peróxido de bis (trifluorometilo) implican la reacción de fluoruro de carbonilo y trifluoruro de cloro a 0-300 ° C. [4] Un ejemplo de esta reacción es la reacción de fluoruro de carbonilo y trifluoruro de cloro en presencia de fluoruros o bifluoruros de metales alcalinos a 100-250 ° C. Este ejemplo es bastante insensible a las variaciones de temperatura. Ejemplos de síntesis son:
2CF 2 O + ClF 3 → CF 3 OOCF 3 + ClF
6CF 2 O + 2ClF 3 → 3CF 3 OOCF 3 + Cl 2
El peróxido de bis (trifluorometilo) se puede aislar y purificar mediante procedimientos bien reconocidos. En la mezcla utilizada para sintetizar el compuesto, el monofluoruro de cloro y el trifluoruro de cloro todavía pueden estar presentes. Estos compuestos son altamente reactivos y peligrosos y preferiblemente se desactivan lo antes posible. La desactivación se lleva a cabo añadiendo cloruro cálcico anhidro a la mezcla. La mezcla desactivada se lava con agua y se diluye cáusticamente para eliminar el cloro y el carbonilo residual. El resto se seca para completar la purificación del peróxido de bis (trifluorometilo). [4]
Distribución
El peróxido de bis (trifluorometilo) es originalmente un gas, por lo tanto, este compuesto puede inhalarse y distribuirse por el torrente sanguíneo. Esta distribución hace que BTP llegue a los órganos. En los órganos, el compuesto puede ingresar a las células a través de la membrana celular. Esto está validado por la regla de cinco de Lipinski : [6]
- El peso molecular del compuesto es inferior a 500 Da (170 Da).
- El logP es menor que 5 (2,65).
- El compuesto tiene menos de 5 donantes de enlaces H (0).
- El compuesto tiene menos de 10 aceptores de enlaces H (2).
Metabolismo
En los mamíferos existen vías para el metabolismo de los peróxidos. Estas vías utilizan diferentes enzimas, pero del mismo tipo, peroxidasas. El metabolismo de la fase 1 de los peróxidos es una reacción general catalizada por peroxidasa. Para el peróxido de bis (trifluorometilo), esta será la siguiente reacción:
Peroxidasa + C 2 F 6 O 2 → 2CF 3 O -
La peroxidasa luego se someterá a dos transferencias de electrones secuenciales para volver a su forma inicial.
Hepatoxicidad
La simulación de la toxicidad del peróxido de bis (trifluorometilo) ha demostrado que los peróxidos orgánicos pueden causar necrosis hepática zonal periférica y centrolobulillar, aumento del peso del hígado y de las enzimas hepáticas y cambios grasos en los hepatocitos. Esto ocurre tanto en humanos como en animales de experimentación. [7] [8] [9] Se cree que la toxicidad de los peróxidos es causada por la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que están involucradas en la peroxidación de lípidos, además del daño celular oxidativo.
Los peróxidos orgánicos se utilizan a menudo industrialmente como agentes oxidantes. Se ha demostrado que la exposición a tales agentes, por ejemplo en el caso notificado de seres humanos que estuvieron expuestos al peróxido de metiletilcetona (MEKP), causa necrosis zonal periférica, aumento de los niveles de enzimas hepáticas y proliferación pseudoductular atípica en dosis entre 50 y 100 mL. [10] [11] [12] [13]
Estudios anteriores en animales han mostrado buenas correlaciones entre el daño por peróxido orgánico en informes de casos humanos y animales de prueba. Los estudios de 28 días con dosis repetidas de 1,1-bis (terc-butildioxi) -3,3,5-trimetilciclohexano y peróxido de dicumilo [MHLW 2001a yb] en ratas mostraron aumento del peso del hígado, cambios grasos periportales e hipertrofia centrolobulillar de los hepatocitos. .
Un mecanismo propuesto para la toxicidad de los peróxidos orgánicos implica el daño a través de la formación de ROS, que está mediado por el citocromo P450. Esto conduce a la peroxidación lipídica de las membranas de los hepatocitos, la alquilación de macromoléculas celulares (glutatión reducido, homeostasis cálcica alterada. La identificación de radicales carboxilo, peroxilo, hidroxilo y alcoxilo en ratas en reposo da plausibilidad a la participación de un sistema oxidativo.
Nefrotoxicidad
Los estudios de dosis repetidas orales en ratas de 28 días con peróxidos orgánicos han mostrado alteraciones en los riñones de ratas en forma de lesiones histopatológicas. Sin embargo, se necesitan más investigaciones sobre cómo esto se relaciona con el peróxido de bis (trifluorometilo) para sacar conclusiones de esto.
Ver también
Referencias
- ^ https://www.reaxys.com/reaxys/secured/paging.do?performed=true&action=restore
- ^ a b http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.63413.html?rid=b8c03269-2a48-4733-838d-eabc7b99902e
- ^ Swarts, Toro. SOC. chinz. belges, 1933, 42, 102.
- ^ a b c Ellingboe, EK; Iniciador de polimerización McCleiland AL. US 3202718, 20 de junio de 1960
- ^ Roberts, HL, Preparación de peróxido de bis (trifluorometilo) y su reacción con hexafluoropropeno, J. Chem. Soc., 1964, 4538-4540
- ^ http://www.nature.com/nature/journal/v481/n7382/box/481455a_BX1.html
- ^ Floyd EP y Stokinger HE, Estudios de toxicidad de ciertos peróxidos e hidroperóxidos orgánicos., Revista de la Asociación Estadounidense de Higiene Industrial, Vol: 19, pp: 205-212, 1958
- ^ Bates N, Driver CP, Bianchi A., Ingestión de peróxido de metil etil cetona: toxicidad y resultado en un niño de 6 años., Pediatría, Vol: 108, pp: 473-476, 2001
- ^ Karhunen PJ, Ojanpera I, Lalu K, Vuori E., Necrosis hepática zonal periférica causada por la ingestión accidental de peróxido de metiletilcetona, Toxicología humana y experimental, Vol: 9, pp: 197-200, 1990
- ^ Rush GF, Gorski JR, Ripple MG, Sowinski J, Bugelski P y Hewitt WR, Peroxidación de lípidos inducida por hidroperóxido orgánico y muerte celular en hepatocitos aislados., Toxicología y farmacología aplicada, Vol: 78, pp: 473-483, 1985
- ^ Kanno S, Ishikawa M, Takayanagi M, Takayanagi Y y Sasaki K., La exposición al peróxido de hidrógeno induce la muerte celular por apoptosis en hepatocitos de ratón de cultivo primario., Biological and Pharmaceutical Bulletin, Vol: 22, pp: 1296-1300, 1999
- ^ Greenley TL y Davies MJ, Detección directa de generación de radicales en núcleos de hígado de rata en el tratamiento con hidroperóxidos promotores de tumores y compuestos relacionados., Biochimica et Biophysica Acta, Vol: 1226, pp: 56-64, 1994
- ^ Wang CJ, Wang JM, Lin WL, Chu CY, Chou FP, Tseng TH, Efecto protector de las antocianinas de hibisco contra la toxicidad hepática inducida por hidroperóxido de terc-butilo en ratas. Toxicología alimentaria y química, Vol: 38, pp: 411-416, 2000