Hexaan-2,5-dion

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hexaan-2,5-dion
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van hexaan-2,5-dion
Structuurformule van hexaan-2,5-dion
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
C6H10O2
IUPAC-naam hexaan-2,5-dion
Andere namen 1,2-diacetylethaan, α,β-diacetylethaan, acetonylaceton, diacetonyl, 2,5-dioxohexaan, 2,5-diketohexaan, 2,5-hexaandion
Molmassa 114,1438 g/mol
SMILES
O=C(C)CCC(=O)C
CAS-nummer 110-13-4
PubChem 8035
Beschrijving Heldere, kleurloze vloeistof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Schadelijk Schadelijk voor de gezondheid
Waarschuwing[1]
H-zinnen H315 - H319 - H373[1]
EUH-zinnen geen
P-zinnen P305+P351+P338[1]
EG-Index-nummer 203-738-3
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vloeibaar
Kleur kleurloos
Dichtheid 0,973 g/cm³
Smeltpunt -5,5 °C
Kookpunt 191,4 °C
Vlampunt 78 °C
Oplosbaarheid in water (bij 22°C) > 100 g/L
Goed oplosbaar in water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Hexaan-2,5-dion is een diketon met als brutoformule C6H10O2. Het is een toxisch metaboliet van hexaan.[2] De zuivere stof komt voor als een heldere kleurloze vloeistof, die relatief goed oplosbaar is in water.

Synthese[bewerken]

De synthese van hexaan-2,5-dion kan plaatsgrijpen via verschillende methoden.

Synthesis 2,5-Hexanedione A.svg
Synthesis 2,5-Hexanedione D.svg
Synthesis 2,5-Hexanedione C.svg

Reacties[bewerken]

Hexaan-2,5-dion reageert met aminogroepen. Een belangrijke kandidaat in levende systemen wordt gevormd door de primaire aminogroep in de zijketen van het aminozuur lysine. In eerste instantie ontstaat een pyrrool. Oxidatie van de pyrroolkern kan aanleiding geven tot crosslinks,[7] hetgeen gepaard gaat met verlies van functionaliteit van het eiwit. Op zijn beurt kan dit aanleiding geven tot gezondheidsproblemen.

Hexaan-2,5-dion kan via het metabolisme omgezet worden in 2,5-dimethylfuraan.

Werkingsmechanisme[bewerken]

Het vrije elektronenpaar op stikstof reageert met een van het carbonyl-koolstofatomen, waarbij een hemiaminal ontstaat. Een heterocyclische structuur ontstaat als ook de tweede carbonylgroep met het stikstofatoom reageert. In deze reactie ontstaat een derivaat van pyrrolidine: 2,5-dihydroxy-2,5-dimethylpyrrolidine (met nog een substituent op het stikstofatoom). Het ontstane cyclische, maar wel verzadigde, molecule verliest vervolgens twee moleculen water, waarbij een N-gesubstitueerd 2,5-dimethylpyrrool ontstaat. De reactie is daarmee een variant van de Paal-Knorr-synthese.

300
\mathrm{+\ 2\  H_2O} \mathrm{R\ =\ CH_3}
\mathrm{R^'\ =\ lysineresidu}

Toepassingen[bewerken]

Hexaan-2,5-dion wordt als oplosmiddel voor celluloseacetaat, conserveringsmiddelen, verven en lakken toegepast. In de synthetisch organische chemie wordt de stof als beschermende groep voor primaire amines gebruikt, onder andere in de synthese van geneesmiddelen.[3][8]

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

Hexaan-2,5-dion is een metaboliet van hexaan. De reacties van hexaan-2,5-dion kunnen aanleiding geven tot gezondheidsproblemen: irritatie van de ogen en slijmvliezen, ontvetting en oranje-bruin gekleurde irritatie en ontstekingen van huid, en eventueel bewusteloosheid.[9][10] Ook veel symptomen van een chronische vergiftiging met hexaan worden toegeschreven aan 2,5-hexaandion als reactief metaboliet: tintelingen en kramp in armen en benen, gevolgd door een algemene spierzwakte. In ernstige gevallen treedt atrofie van de skeletspieren op, in combinatie met verlies van coördinatie en problemen met het zicht.

Vergelijkbare problemen treden op in diermodellen. De gemeenschappelijke oorzaak van de problemen is de degeneratie van het perifeer zenuwstelsel, en in een later stadium ook van het centraal zenuwstelsel, beginnend bij de distale delen van de langere en dikkere axonen.

Hexaan-2,5-dion heeft ook een toxische werking in de spermatogenese door de beschadiging van de Sertoli-cellen, die het epitheel vormen in een deel van de zaadkanaaltjes.[11]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. a b c Online catalogus van Sigma Aldrich, geraadpleegd op 17 mei 2013.
  2. Carelli et al:  Grand Rounds: Could Occupational Exposure to n-Hexane and Other Solvents Precipitate Visual Failure in Leber Hereditary Optic Neuropathy?  ENVIRONMENTAL HEALTH PERSPECTIVES  115  pag. 113 – 115 (2007) Internet geraadpleegd op 24 april 2013
  3. a b   Thieme RÖMPP Online geraadpleegd op 14 mei 2013
  4. a b c R. H. Lasco:  Oxidation of allylacetone to 2,5-hexanedione in a water-carbon tetrachloride solvent system  U.S. Patent  (3972942)  Volledige tekst geraadpleegd op 14 mei 2013
  5. G. O. Schenck:  Über Autoxydation in der Furanreihe, II. Mitteil.: Über Autoxydation von Furan und 2.5-Dimethyl-furan  Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft  77  (9-10)  pag. 661 – 888 (1956) DOI:10.1002/cber.19450770902  
  6. R. M. Adams, C. A. Van der Werf:  Condensation of Acetoacetic Ester with Some Unsymmetrical Epoxides  J.Amer.Chem.Soc  72  (10)  pag. 4368 – 4373 (1950) DOI:10.1021/ja01166a010  
  7. Anthony P. DeCaprio, Elizabeth A. Kinney, Richard M. LoPachin:  Comparative Covalent Protein Binding of 2,5-Hexanedione and 3-Acetyl-2,5-Hexanedione in the Rat  Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A  72  (14)  pag. 861 – 869 (2009) DOI:10.1080/15287390902959508  Internet geraadpleegd op 26 april 2013
  8. Deutsche Bundesstiftung Umwelt:  Biokatalytische Synthese chiraler Synthesebausteine  Internet
  9.   Daunderer-Klinische Toxikologie-50  (Erg. Lfg. 1/90.) 
  10. Kühn, Birett:  Ed.: ecomed Merkblätter Gefährliche Arbeitsstoffe  - Landsberg (Erg. Lfg)  (1986) 
  11. Philippe Gorlier Voila:  Sicherheitsunterweisung 2008 * Reproduktionstoxizität  (2008) internet geraadpleegd op 14 mei 2013