Composto de organoiodo - Organoiodine compound
Os compostos de organoiodo são compostos orgânicos que contêm uma ou mais ligações carbono - iodo . Eles ocorrem amplamente na química orgânica, mas são relativamente raros na natureza. Os hormônios tiroxina são compostos de organoiodo necessários para a saúde e a razão para a iodização do sal exigida pelo governo .
Estrutura, ligação, propriedades gerais
Quase todos os compostos de organoiodo apresentam iodeto conectado a um centro de carbono. Geralmente são classificados como derivados de I - . Alguns compostos de organoiodo apresentam iodo em estados de oxidação mais elevados.
A ligação C – I é a mais fraca das ligações carbono- halogênio . Essas forças de ligação se correlacionam com a eletronegatividade do halogênio, diminuindo na ordem F> Cl> Br> I. Essa ordem periódica também segue o raio atômico dos halogênios e o comprimento da ligação carbono-halogênio. Por exemplo, nas moléculas representadas por CH 3 X, onde X é um haleto, as ligações carbono-X têm forças, ou energias de dissociação de ligação , de 115, 83,7, 72,1 e 57,6 kcal / mol para X = fluoreto, cloreto, brometo e iodeto, respectivamente. Dos halogenetos, o iodeto geralmente é o melhor grupo de saída . Por causa da fraqueza da ligação C – I, as amostras de compostos de organoiodo são frequentemente amarelas devido a uma impureza de I 2 .
Um aspecto digno de nota dos compostos de organoiodo é sua alta densidade, que decorre do alto peso atômico do iodo. Por exemplo, um mililitro de iodeto de metileno pesa 3,325 g.
Aplicações industriais
Poucos compostos de organoiodo são importantes industrialmente, pelo menos em termos de produção em grande escala. Os intermediários contendo iodeto são comuns na síntese orgânica , devido à fácil formação e clivagem da ligação C – I. Compostos de organoiodo industrialmente significativos, frequentemente usados como desinfetantes ou pesticidas, são iodofórmio (CHI 3 ), iodeto de metileno (CH 2 I 2 ) e iodeto de metila (CH 3 I). Embora o iodeto de metila não seja um produto industrialmente importante, é um intermediário importante, sendo um intermediário gerado transitoriamente na produção industrial de ácido acético e anidrido acético . O potencial do iodeto de metila para substituir a dependência onipresente do brometo de metila como fumigante de solo foi considerado, no entanto, informações limitadas estão disponíveis sobre o comportamento ambiental do primeiro. O ioxinil (3,5-diiodo-4-hidroxibenzonitrila), que inibe a fotossíntese no fotossistema II, está entre os poucos herbicidas organoiodos. Membro da classe dos herbicidas hidroxibenzonitrila, o ioxinil é um análogo iodado do herbicida bromado bromoxinil (3,5-dibromo-4-hidroxibenzonitrila).
Os compostos orgânicos iodados e bromados são motivo de preocupação como contaminantes ambientais devido às informações muito limitadas disponíveis sobre o comportamento do destino no meio ambiente. No entanto, relatórios recentes têm se mostrado promissores na desintoxicação biológica dessas classes de contaminantes. Por exemplo, a iodotirosina desiodinase é uma enzima de mamíferos com a função incomum de desalogenação redutiva aeróbia de substratos orgânicos substituídos por iodo ou bromo. Foi demonstrado que os herbicidas bromoxinila e ioxinila sofrem uma variedade de transformações ambientais, incluindo desalogenação redutiva por bactérias anaeróbias .
Os compostos poli-iodoorgânicos às vezes são empregados como agentes de contraste de raios-X , em fluoroscopia , um tipo de imagem médica . Este aplicativo explora a capacidade de absorção de raios-X do núcleo de iodo pesado. Uma variedade de agentes estão disponíveis comercialmente, muitos são derivados de 1,3,5-triiodo benzeno e contêm cerca de 50% em peso de iodo. Para a maioria das aplicações, o agente deve ser altamente solúvel em água e, é claro, não tóxico e facilmente excretado. Um reagente representativo é o Ioversol (Figura à direita), que possui substituintes diol solubilizantes em água . As aplicações típicas incluem urografia e angiografia .
Lubrificantes de organoiodo podem ser usados com titânio , aços inoxidáveis e outros metais que tendem a travar com lubrificantes convencionais: lubrificantes de organoiodo podem ser usados em turbinas e naves espaciais e como óleo de corte na usinagem .
Iodeto de metila , precursor do ácido acético sintético.
Eritrosina , um corante alimentar comum.
Ioversol , um composto de organoiodo usado como agente de contraste de raios-X .
Triiodotironina (T 3 ), outro hormônio da tireoide.
Papel biológico
Em termos de saúde humana, os compostos de organoiodo mais importantes são os dois hormônios tireoidianos, tiroxina ("T 4 ") e triiodotironina ("T 3 "). Os produtos naturais marinhos são fontes ricas de compostos organoiodos, como os recém-descobertos plakohypaphorines da esponja Plakortis simplex .
A soma de iodometano produzida pelo meio marinho, a atividade microbiana nos arrozais e a queima de material biológico é estimada em 214 quilotoneladas por ano. O iodometano volátil é decomposto por reações de oxidação na atmosfera e um ciclo global de iodo é estabelecido. Mais de 3000 compostos de organoiodo foram identificados.
Métodos para preparação da ligação C – I
De I 2
Os compostos de organoiodo são preparados por várias vias, dependendo do grau e da regioquímica de iodação procurada, bem como da natureza dos precursores. A iodação direta com I 2 é empregada com substratos insaturados:
- RHC = CH 2 + I 2 → RHIC-CIH 2
Esta reação é usada para determinar o número de iodo , um indicador da insaturação de gorduras e amostras relacionadas.
De I - fontes
O ânion iodeto é um bom nucleófilo e desloca o cloreto, tosilato, brometo e outros grupos de saída, como na reação de Finkelstein .
Os álcoois podem ser convertidos nos iodetos correspondentes usando triiodeto de fósforo . Ilustrativo é a conversão de metanol em iodometano :
- PI 3 + 3 CH
3OH → 3 CH
3I + " H
3PO
3"
Para substratos de álcool volumosos, o metiodeto de trifenilfosfito foi usado.
- [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
Os iodetos aromáticos podem ser preparados através de um sal de diazônio por tratamento com iodeto de potássio:
De fontes I +
O benzeno pode ser iodado com uma combinação de iodeto e ácido nítrico . O monocloreto de iodo é um reagente que às vezes é usado para fornecer o equivalente a " I + ".