Гидроксамовая кислота - Hydroxamic acid

Общая структура гидроксамовой кислоты

А гидроксамовая кислота это класс органические соединения несущий функциональная группа RC (O) N (OH) R ', с R и R' в качестве органических остатков и CO в качестве карбонил группа. Они представляют собой амиды (RC (O) NHR '), в которых центр NH имеет замещение ОН. Их часто используют как металлические хелаторы.

Синтез и реакции

Гидроксамовые кислоты обычно получают из сложные эфиры или же хлорангидриды по реакции с гидроксиламин соли. Общее уравнение для синтеза бензогидроксамовой кислоты выглядит следующим образом:^[1]

C₆ЧАС₅CO₂Me + NH₂ОН → С₆ЧАС₅С (О) NHOH + МеОН

Гидроксамовые кислоты также могут быть синтезированы из альдегиды и N-сульфонилгидроксиламин через Реакция Анджели-Римини.^[2]

Хорошо известной реакцией эфиров гидроксамовой кислоты является Перестановка Лоссена.^[3]

Координационная химия и биохимия

• Галерея образцов
• 

  Феррихром

• 

  Дефероксамин

• 

  Родоторуловая кислота

• 

  Fe (III) комплекс триацетилфусаринина^[4]

В районе координационная химия, гидроксаматы являются отличными лигандами.^[5] Они образуются путем депротонирования гидроксамовых кислот, гидроксаматы связываются с ионами металлов как бидентатные лиганды, образующих пятичленную МО₂CN кольца. Природа разработала семейства гидроксамовых кислот, которые функционируют как железосвязывающие соединения (сидерофоры ) в бактериях. Они извлекают железо (III) из других нерастворимых источников (ржавчины, минералов и т. Д.). Полученные комплексы транспортируются в клетку, где железо извлекается и метаболически используется.^[6]

Лиганды, полученные из гидроксамовой кислоты и тиогидроксамовой кислоты, также образуют прочные комплексы со свинцом (II).^[7]

Другое использование и случаи

Гидроксамовые кислоты широко используются при флотации редкоземельных минералов при обогащении и извлечении руд, подлежащих дальнейшей переработке.^[8][9]

Некоторые гидроксамовые кислоты (например, вориностат, белиностат, панобиностат, и трихостатин А ) находятся Ингибиторы HDAC с противораковыми свойствами. Фосмидомицин представляет собой природный ингибитор 1-дезокси-D-ксилулозо-5-фосфатредуктоизомераза (DXP редуктоизомераза ). Также были исследованы гидроксамовые кислоты для переработки облученного топлива.

Рекомендации

1. К. Р. Хаузер и У. Б. Ренфроу младший (1939). «Бензогидроксамовая кислота». Орг. Синтезатор. 19: 15. Дои:10.15227 / orgsyn.019.0015.
2. Ли, Джи Джек (2003). Назовите реакции: сборник подробных механизмов реакции (2-е изд.). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer. п. 9. ISBN  978-3-662-05338-6.
3. Ван, Зеронг (2010). Исчерпывающие органические названия реакций и реагентов. John Wiley & Sons, Inc., стр. 1772–1776. ISBN  9780471704508.
4. Hossain, M. B .; Eng-Wilmot, D. L .; Loghry, R.A .; ан дер Хельм, Д. (1980). «Круговой дихроизм, кристаллическая структура и абсолютная конфигурация сидерофоров. Железо N, N ', N» -триацетилфусаринина, FeC₃₉ЧАС₅₇N₆О₁₅". Журнал Американского химического общества. 102 (18): 5766–5773. Дои:10.1021 / ja00538a012.
5. Агравал, Ю. К. (1979). «Гидроксамовые кислоты и их металлические комплексы». Российские химические обзоры. 48 (10): 948–963. Bibcode:1979RuCRv..48..948A. Дои:10.1070 / RC1979v048n10ABEH002422.
6. Миллер, Марвин Дж. (Ноябрь 1989 г.). «Синтезы и терапевтический потенциал сидерофоров и аналогов на основе гидроксамовой кислоты». Химические обзоры. 89 (7): 1563–1579. Дои:10.1021 / cr00097a011.
7. Фаркас, Этелька; Бугльо, Петер (2017). «Глава 8. Свинец (II) комплексы аминокислот, пептидов и других родственных лигандов, представляющих биологический интерес». В Astrid, S .; Helmut, S .; Сигель, Р. К. О. (ред.). Свинец: его влияние на окружающую среду и здоровье. Ионы металлов в науках о жизни. 17. де Грюйтер. С. 201–240. Дои:10.1515/9783110434330-008. ISBN  9783110434330. PMID  28731301.
8. Марион, Кристофер; Джорденс, Адам; Ли, Жунхао; Рудольф, Мартин; Уотерс, Кристиан Э. (август 2017 г.). «Оценка коллекторов гидроксамата для флотации малахита». Технология разделения и очистки. 183: 258–269. Дои:10.1016 / j.seppur.2017.02.056.
9. Джорденс, Адам; Чэн, Инь Пин; Уотерс, Кристиан Э. (февраль 2013 г.). «Обзор обогащения минералов, содержащих редкоземельные элементы». Минерал Инжиниринг. 41: 97–114. Дои:10.1016 / j.mineng.2012.10.017.

дальнейшее чтение

• Fouché, K. F .; Х. Ж. ле Ру; Ф. Филлипс (июнь 1970 г.). «Комплексообразование Zr (IV) и Hf (IV) с гидроксамовыми кислотами в кислых растворах». Журнал неорганической и ядерной химии. 32 (6): 1949–1962. Дои:10.1016/0022-1902(70)80604-2. ISSN  0022-1902. Архивировано из оригинал на 2013-01-04. Получено 2009-04-24.
• Barocas, A .; Ф. Барончелли; Г. Б. Бионди; Г. Гросси (декабрь 1966 г.). «Комплексообразующая способность гидроксамовых кислот и ее влияние на поведение органических экстрагентов при переработке облученного топлива - II: Комплексы между бензогидроксамовой кислотой и торием, ураном (IV) и плутонием (IV)». Журнал неорганической и ядерной химии. 28 (12): 2961–2967. Дои:10.1016/0022-1902(66)80023-4. ISSN  0022-1902. Архивировано из оригинал на 2013-01-04. Получено 2009-04-24.
• Baroncelli, F .; Г. Гросси (май 1965 г.). «Комплексообразующая способность гидроксамовых кислот и ее влияние на поведение органических экстрагентов при переработке облученного топлива - I комплексы между бензогидроксамовой кислотой и цирконием, железом (III) и ураном (VI)». Журнал неорганической и ядерной химии. 27 (5): 1085–1092. Дои:10.1016/0022-1902(65)80420-1. ISSN  0022-1902. Архивировано из оригинал на 2013-01-04. Получено 2009-04-24.
• Al-Jarrah, R.H .; А. Р. Аль-Карагули; С. А. Аль-Ассаф; Н. Х. Шамон (1981). «Экстракция урана и некоторых других металлов с помощью 2-N-бутил-2-этилоктангидроксамовой кислоты».. Журнал неорганической и ядерной химии. 43 (11): 2971–2973. Дои:10.1016/0022-1902(81)80652-5. ISSN  0022-1902. Архивировано из оригинал на 2013-01-04. Получено 2009-04-24.
• Gopalan, Aravamudan S .; Винсент Дж. Хубер; Орхан Цинцирджоглу; Пол Х. Смит (1992). «Новые хелаторы тетрагидроксамата для комплексообразования актинидов: исследования синтеза и связывания». Журнал химического общества, химические коммуникации (17): 1266–1268. Дои:10.1039 / C39920001266.
• Кошти, Нирмал; Винсент Хубер; Пол Смит; Аравамудан С. Гопалан (28 февраля 1994 г.). «Дизайн и синтез актинид-специфических хелаторов: Синтез новых хелаторов циклама тетрагидроксамата (CYTROX) и циклама тетраацетонилацетон (CYTAC)». Тетраэдр. 50 (9): 2657–2664. Дои:10.1016 / S0040-4020 (01) 86981-7. ISSN  0040-4020.