El monofluorofosfato de sodio , comúnmente abreviado SMFP , es un compuesto inorgánico con la fórmula química Na 2 PO 3 F. Típico de una sal , el MFP es inodoro, incoloro y soluble en agua. Esta sal es un ingrediente de algunas pastas dentales . [1]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Fosforofluoridato de disodio | |
Otros nombres Fluorofosfato de sodio, monofluorofosfato de disodio | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.030.381 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Na 2 PFO 3 | |
Masa molar | 143,95 g / mol |
Apariencia | polvo blanco |
Punto de fusion | 625 ° C (1157 ° F; 898 K) |
25 g / 100 mL | |
Solubilidad | insoluble en etanol , éter |
Farmacología | |
A01AA02 ( OMS ) A12CD02 ( OMS ) | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | Sigma-Aldrich |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 502 mg / kg (rata, oral) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Usos
El MFP es más conocido como ingrediente en algunas pastas dentales . [2] Funciona como fuente de fluoruro a través de la siguiente reacción de hidrólisis : [1]
- PO 3 F 2− + OH - → HPO 4 2− + F -
El flúor protege el esmalte de los dientes del ataque de bacterias que causan caries dentales (caries). Aunque desarrollado por un químico de Procter and Gamble , su uso en pasta de dientes (pasta de dientes Colgate y Ultra Brite ) fue patentado por Colgate-Palmolive , ya que Procter and Gamble se dedicaba a la comercialización de la pasta de dientes Crest (que contiene fluoruro de estaño , comercializado como "Fluoristan" ). A principios de la década de 1980, Crest se reformuló para utilizar MFP, bajo la marca comercial "Fluoristat"; hoy en día, las pastas dentales Crest utilizan fluoruro de sodio o fluoruro estannoso . En comparación con los fluoruros puros, el monofluorofosfato de sodio tiene un regusto ligeramente menor.
La MFP también se usa en algunos medicamentos para el tratamiento de la osteoporosis . [1]
En 1991, Calgon descubrió que el monofluorofosfato de sodio inhibía la disolución del plomo en el agua potable cuando se usaba en concentraciones entre 0,1 mg / L y 500 mg / L. [3]
La caries dental
La caries dental es causada por bacterias presentes naturalmente en la boca. Estas bacterias forman una película blanda, pegajosa e incolora en los dientes llamada placa . Cuando se ingieren alimentos que contienen carbohidratos ( almidones y azúcares ), las bacterias que forman la placa utilizan el azúcar como forma de energía. También lo convierten en una sustancia similar a un pegamento que les ayuda a adherirse a la superficie del diente. La placa produce ácido , que ataca el esmalte . [4]
Química de la descomposición
El esmalte dental se compone principalmente de hidroxifosfato de calcio, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH, también conocido como hidroxiapatita mineral . La apatita es un compuesto duro e insoluble. El ácido (H + ), producido especialmente después de una comida rica en azúcar, ataca la apatita:
- Ca 5 (PO 4 ) 3 OH (s) + H + (aq) → Ca 5 (PO 4 ) 3 + (aq) + H 2 O (ℓ)
Química de la fluoración del esmalte.
La degradación de la apatita por pérdida de OH - hace que el esmalte se disuelva. El proceso es reversible ya que la saliva devuelve OH - para reformar la apatita. Si hay iones de fluoruro, F - , presentes en la saliva, también se forma fluorapatito , Ca 5 (PO 4 ) 3 F.
- Ca 5 (PO 4 ) 3 + (aq) + F - (aq) → Ca 5 (PO 4 ) 3 F (s)
La fluorapatita resiste los ataques de los ácidos mejor que la propia apatita, por lo que el esmalte dental resiste mejor las caries que el esmalte que no contiene fluoruro. [5]
Preparación y estructura
El monofluorofosfato de sodio se produce industrialmente mediante la reacción de fluoruro de sodio con metafosfato de sodio : [1]
- NaPO 3 + NaF → Na 2 PO 3 F
El proceso implica la escisión de un enlace pirofosfato, análogo a la hidrólisis. El NaMFP también se puede preparar tratando pirofosfato tetrasódico o fosfato disódico con fluoruro de hidrógeno. [1]
En el laboratorio, la MFP se puede preparar mediante la hidrólisis de iones difluorofosfato con hidróxido de sodio diluido :
- PO 2 F 2 - + 2 NaOH → Na 2 PO 3 F + H 2 O + F -
Estructura
La estructura del anión fluorofosfato consiste en fósforo en el centro de un tetraedro definido por tres átomos de oxígeno y un flúor . Las representaciones formales representan un doble enlace entre un átomo de oxígeno y el fósforo, con enlaces simples para los otros dos átomos de oxígeno y el flúor. En esta descripción muy formal, la carga negativa se localiza en los átomos de O de los enlaces PO simples. MFP es similar e isoelectrónico con Na 2 SO 4 . El anión tiene simetría C 3v .
Descubrimiento y desarrollo
El monofluorofosfato de sodio fue descrito por primera vez en 1929 por el químico alemán Willy Lange , que entonces trabajaba en la Universidad de Berlín. Sus infructuosos intentos de preparar el ácido monofluorofosfórico libre lo llevaron a comprobar la estabilidad de sus ésteres. Junto con Gerda von Krüger , una de sus alumnas, Lange sintetizó así el fluorofosfato de dietilo y algunos análogos, que resultaron ser bastante tóxicos al estar relacionados con agentes nerviosos . En la década de 1930, Gerhard Schrader , que trabajaba para la empresa alemana IG Farben , intentó desarrollar un insecticida sintético . Su trabajo se centró en los ésteres de ácido fosfórico y resultó en un descubrimiento accidental de algunos otros agentes nerviosos como DFP ( diisopropil fluorofosfato ), Tabun , Soman y Sarin . Mientras tanto, Lange, que estaba casado con una mujer judía, emigró de Alemania a los Estados Unidos y comenzó a trabajar para Procter and Gamble Company. En 1947, él y Ralph Livingston de Monsanto Company publicaron la preparación de los ácidos fluorofosfóricos libres y mencionaron el uso de algunos ésteres tóxicos de ácido monofluorofosfórico (como DFP) en el tratamiento del glaucoma y miastenia gravis . La conocida toxicidad de estos ésteres hizo temer que las sales simples también pudieran ser tóxicas, y tales temores impedían cualquier uso comercial a gran escala de las sales. En 1950, bajo el patrocinio del fabricante de los compuestos, Ozark Chemical Company , Harold Hodge en la Universidad de Rochester estudió la toxicidad del monofluorofosfato de sodio, que incluyó pruebas anticaries. En 1967, Colgate-Palmolive presentó varias patentes sobre el uso de monofluorofosfato de sodio en la pasta de dientes. [3]
Seguridad
El contenido habitual de MFP en la pasta de dientes es del 0,76%. El compuesto se usa en lugar del fluoruro de sodio, particularmente en las pastas dentales para niños, porque es menos tóxico, aunque ambos tienen una toxicidad moderada. La DL 50 en ratas es de 0,9 g / kg. [6]
Referencias
- ^ a b c d e Klaus Schrödter, Gerhard Bettermann, Thomas Staffel, Friedrich Wahl, Thomas Klein, Thomas Hofmann "Ácido fosfórico y fosfatos" en Enciclopedia de química industrial 2008 de Ullmann , Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a19_465.pub3
- ^ Wolfgang Weinert "Productos de higiene bucal" en Enciclopedia de química industrial 2000 de Ullmann , Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a18_209
- ^ a b Historia del monofluorofosfato de Peter Meiers
- ^ "HealthyTeeth - consejos, noticias y reseñas de productos para un sueño saludable" . HealthyTeeth . Consultado el 19 de abril de 2018 .
- ^ Davis, RE, Ph.D., Metcalfe, HC, Williams, JE, Castka, JF (1999). Química moderna . Austin, TX: Harcourt Brace & Company.
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 11 de enero de 2009 . Consultado el 6 de julio de 2009 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )