Composto organoiodio - Organoiodine compound

I composti organoiodio sono composti organici che contengono uno o più legami carbonio - iodio . Si trovano ampiamente nella chimica organica, ma sono relativamente rari in natura. Gli ormoni tiroxina sono composti organoiodio necessari per la salute e la ragione per la iodizzazione del sale richiesta dal governo .

Struttura, legame, proprietà generali

Quasi tutti i composti organoiodio presentano ioduro collegato a un centro di carbonio. Questi sono generalmente classificati come derivati ​​di I . Alcuni composti organoiodio presentano iodio in stati di ossidazione più elevati.

Il legame C–I è il più debole dei legami carbonio- alogeno . Queste forze di legame sono correlate con l' elettronegatività dell'alogeno, diminuendo nell'ordine F > Cl > Br > I. Questo ordine periodico segue anche il raggio atomico degli alogeni e la lunghezza del legame carbonio-alogeno. Ad esempio, nelle molecole rappresentate da CH 3 X, dove X è un alogenuro, i legami carbonio-X hanno forze, o energie di dissociazione del legame , di 115, 83,7, 72,1 e 57,6 kcal/mol per X = fluoruro, cloruro, rispettivamente bromuro e ioduro. Tra gli alogenuri, lo ioduro di solito è il miglior gruppo uscente . A causa della debolezza del legame C–I, i campioni di composti organoiodio sono spesso gialli a causa di un'impurità di I 2 .

Un aspetto degno di nota dei composti organoiodio è la loro alta densità, che deriva dall'alto peso atomico dello iodio. Ad esempio, un millilitro di ioduro di metilene pesa 3,325 g.

Applicazioni industriali

Pochi composti organoiodio sono importanti a livello industriale, almeno in termini di produzione su larga scala. Gli intermedi contenenti ioduro sono comuni nella sintesi organica , a causa della facile formazione e scissione del legame C–I. Composti organoiodio industrialmente significativi, spesso usati come disinfettanti o pesticidi, sono lo iodoformio (CHI 3 ), lo ioduro di metilene (CH 2 I 2 ) e lo ioduro di metile (CH 3 I). Sebbene lo ioduro di metile non sia un prodotto industrialmente importante, è un intermedio importante, essendo un intermedio generato in modo transitorio nella produzione industriale di acido acetico e anidride acetica . È stato considerato il potenziale per lo ioduro di metile di sostituire l'onnipresente dipendenza dal bromuro di metile come fumigante del suolo, tuttavia sono disponibili informazioni limitate sul comportamento ambientale del primo. Ioxynil (3,5-diiodo-4-idrossibenzonitrile), che inibisce la fotosintesi al fotosistema II, è tra i pochissimi erbicidi organoiodio. Membro della classe degli erbicidi idrossibenzonitrile, ioxynil è un analogo iodato dell'erbicida bromurato bromoxynil (3,5-dibromo-4-idrossibenzonitrile).

I composti organici iodati e bromurati sono preoccupanti come contaminanti ambientali a causa delle informazioni molto limitate disponibili sul comportamento del destino ambientale. Tuttavia, recenti rapporti hanno mostrato risultati promettenti nella disintossicazione biologica di queste classi di contaminanti. Ad esempio, la iodotirosina deiodinasi è un enzima dei mammiferi con l'insolita funzione di dealogenazione aerobica riduttiva di substrati organici sostituiti con iodio o bromo. È stato dimostrato che gli erbicidi bromoxynil e ioxynil subiscono una varietà di trasformazioni ambientali, inclusa la dealogenazione riduttiva da parte dei batteri anaerobi .

I composti poliiodoorganici sono talvolta impiegati come agenti di contrasto a raggi X , in fluoroscopia , un tipo di imaging medico . Questa applicazione sfrutta la capacità di assorbimento dei raggi X del nucleo di iodio pesante. Una varietà di agenti sono disponibili in commercio, molti sono i derivati di 1,3,5-triiodo benzene e contengono circa 50% in peso di iodio. Per la maggior parte delle applicazioni, l'agente deve essere altamente solubile in acqua e, naturalmente, non tossico e facilmente escreto. Un reagente rappresentativo è Ioversol (Figura a destra), che ha sostituenti diolo solubilizzanti in acqua . Le applicazioni tipiche includono l' urografia e l' angiografia .

I lubrificanti allo iodio organico possono essere utilizzati con il titanio , gli acciai inossidabili e altri metalli che tendono a bloccarsi con i lubrificanti convenzionali: i lubrificanti allo iodio organico possono essere utilizzati nelle turbine e nei veicoli spaziali e come olio da taglio nelle lavorazioni meccaniche .

ruolo biologico Bi

In termini di salute umana, i composti organoiodio più importanti sono i due ormoni tiroidei tiroxina ("T 4 ") e triiodotironina ("T 3 "). I prodotti naturali marini sono ricche fonti di composti organoiodio, come le plakohypaphorine recentemente scoperte dalla spugna Plakortis simplex .

La somma di iodometano prodotto dall'ambiente marino, dall'attività microbica nelle risaie e dalla combustione di materiale biologico è stimata in 214 chilotonnellate all'anno. Lo iodometano volatile viene scomposto dalle reazioni di ossidazione nell'atmosfera e viene stabilito un ciclo globale dello iodio. Sono stati identificati più di 3000 composti organoiodio.

Metodi per la preparazione del legame C–I

Da I 2

I composti organoiodio vengono preparati per numerose vie, a seconda del grado e della regiochimica della iodurazione ricercata, nonché della natura dei precursori. La iodurazione diretta con I 2 è impiegata con substrati insaturi:

RHC=CH 2 + I 2 → RHIC-CIH 2

Questa reazione viene utilizzata per determinare il numero di iodio , indicatore dell'insaturazione dei grassi e dei relativi campioni.

Da I fonti

L'anione ioduro è un buon nucleofilo e sostituirà cloruro, tosilato, bromuro e altri gruppi uscenti, come nella reazione di Finkelstein .

Gli alcoli possono essere convertiti nei corrispondenti ioduri usando il triioduro di fosforo . Illustrativo è la conversione del metanolo in iodometano :

PI 3 + 3 CH 
3
OH
→ 3 CH 
3
I
+ " H
3
PO
3
"

Per substrati alcolici voluminosi è stato utilizzato il metioduro di trifenilfosfito.

[CH 3 (C 6 H 5 O) 3 P] + I + ROH → RI + CH 3 (C 6 H 5 O) 2 PO + C 6 H 5 OH

Gli ioduri aromatici possono essere preparati tramite un sale di diazonio mediante trattamento con ioduro di potassio:

Da I + fonti

Il benzene può essere iodato con una combinazione di ioduro e acido nitrico . Il monocloruro di iodio è un reagente che a volte viene utilizzato per fornire l'equivalente di " I + ".

Guarda anche

Riferimenti