ไพริไทโอน
 การเปลี่ยนรูปของไอโซเมอร์ไพริไทโอน: รูปแบบไทโอนอยู่ทางซ้าย รูปแบบไทออลอยู่ทางขวา | |
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้ 1-ไฮดรอกซี-2(1 H )-ไพริดีนไทโอน (ไทโอน) 2-ไพริดีนไทออล 1-ออกไซด์ (ไทออล) | |
| ชื่ออื่นๆ โอมาดีนไทโอน : 1-ไฮดรอกซีไพริดีน-2-ไทโอน เอ็น -ไฮดรอกซีไพริดีน-2-ไทโอนไทออล : 2-เมอร์ แคปโทไพริดีนโมโน ออกไซด์ 2-เมอร์แคปโทไพริดีนเอ็น-ออกไซด์ 2- เม อร์แคปโทไพริดีน 1-ออกไซด์ | |
| ตัวระบุ | |
| |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
| 109936 | |
| ชอีบี |
|
| เคมีเอ็มบีแอล |
|
| เคมสไปเดอร์ |
|
| ดรักแบงค์ |
|
| บัตรข้อมูล ECHA | 100.013.027 |
| หมายเลข EC |
|
| 913415 | |
PubChem CID |
|
| มหาวิทยาลัย |
|
แดชบอร์ด CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| C H N O S | |
| มวลโมลาร์ | 127.16 กรัม·โมล−1 |
| รูปร่าง | ผงผลึกสีเบจ |
| จุดหลอมเหลว | 70 ถึง 73 องศาเซลเซียส (158 ถึง 163 องศาฟาเรนไฮต์; 343 ถึง 346 เคลวิน) |
| 2.5 กรัมต่อลิตรที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส | |
| ความสามารถในการละลาย | ละลายได้ : เบนซีน , คลอโรฟอร์ม , ไดคลอโรมีเทน , ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ , ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ , เอทิลอะซิเตต[ 1 ]ละลายได้เล็กน้อย : ไดเอทิลอีเทอร์ , เอทาน อล , เมทิล เทอ ร์ท -บิวทิลอีเทอร์ , เตตระไฮโดรฟิวแรน[ 1 ] |
| ความ เป็น กรด ( pKa | −1.95 (การเพิ่มโปรตอน), 4.6 [ 2 ] [ 3 ] |
| อันตราย | |
| การติดฉลากGHS : | |
 | |
| อันตราย | |
| H301 , H315 , H319 , H335 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P310 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , P501 | |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
ไพริไทโอนเป็นชื่อสามัญของสารประกอบอินทรีย์กำมะถันที่มีสูตรโมเลกุลC60ชมNOSซึ่งเลือกใช้เป็นตัวย่อของไพริดีนไทโอนและพบในหอมแดงเปอร์เซีย[ 4 ] มันมีอยู่เป็นคู่ของเทาโทเมอร์โดยรูปแบบหลักคือไทโอน1-ไฮดรอกซี-2(1 H )-ไพริดีนไทโอนและรูปแบบรองคือไทออล2-เมอร์แคปโทไพริดีนN -ออกไซด์มันตกผลึกในรูปไทโอน[ 5 ] โดยทั่วไปจะเตรียมจาก2-โบรโมไพริดีน [ 1 ] 2-คลอโรไพริดีน [ 6 ] [ 7 ] หรือ 2- คลอโรไพริดีนN - ออกไซด์[ 8 ]และมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ทั้งในรูปสารประกอบที่เป็นกลางและเกลือโซเดียม[ 1 ] ใช้ในการเตรียมซิงค์ไพริไทโอน [ 9 ] [ 10 ] ซึ่งใช้เป็นหลักในการรักษาโรครังแคและโรคผิวหนังอักเสบจากต่อมไขมันในแชมพูยา [ 11 ] [ 12 ] แม้ว่าจะเป็น สารป้องกันการเกาะติดในสีทาบ้านด้วยก็ตาม[ 13 ]
การตระเตรียม
การเตรียมไพริไทโอนได้รับการรายงานครั้งแรกในปี พ.ศ. 2493 [ 13 ]โดย Shaw [ 14 ]และเตรียมโดยปฏิกิริยาของ2-คลอโรไพริดีนN-ออกไซด์กับโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ตามด้วยการทำให้เป็นกรด[ 8 ]หรือเมื่อไม่นานมานี้ด้วยโซเดียมซัลไฟด์ [ 15 ] 2- คลอโร ไพริดี น N-ออกไซด์เองสามารถเตรียมได้จาก2-คลอโรไพริดีนโดยใช้กรดเปอร์อะซิติก[ 16 ] อีกแนวทางหนึ่งเกี่ยวข้องกับการบำบัด N- ออกไซด์ เริ่มต้นเดียวกันด้วยไทโอยูเรียเพื่อให้ได้ไพริดิล-2-ไอโซไทโอยูโรเนียมคลอไรด์N-ออกไซด์ซึ่งเกิดการไฮโดรไลซิสด้วยเบสเป็นไพริไทโอน[ 1 ] [ 17 ] 2-โบรโมไพริดีนสามารถออกซิไดซ์เป็นN- ออกไซด์ได้โดยใช้ เปอร์แอซิดที่เหมาะสม(เช่นเดียวกับ 2-คลอโรไพริดีน) ทั้งสองแนวทางนี้คล้ายคลึงกับที่รายงานในOrganic Synthesesสำหรับการออกซิเดชันของไพริดีนเป็นN-ออกไซด์[ 1 ] [ 18 ] ปฏิกิริยาการแทนที่โดยใช้โซเดียมไดไทโอไนท์ ( Naเอสโอ) หรือโซเดียมซัลไฟด์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์จะช่วยให้สามารถแทนที่หมู่โบรโมด้วยหมู่ฟังก์ชันไทออล ได้[ 1 ] [ 15 ]
กลยุทธ์ทางเลือกคือการสร้างเมอร์แคปแทนก่อนที่จะนำหมู่N-ออกไซด์ เข้ามา 2-เมอร์แคปโทไพริดีนถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในปี 1931 โดยการให้ความร้อน 2-คลอโรไพริดีนกับแคลเซียมไฮโดรซัลไฟด์ [ 6 ] ซึ่งเป็นแนวทางที่คล้ายกับที่ใช้ในการเตรียมไพริไทโอนเป็นครั้งแรก[ 8 ] แนวทางไทโอยูเรียที่คล้ายกันผ่านเกลือยูโรเนียมได้รับการรายงานในปี 1958 และให้เส้นทางที่สะดวกกว่าในการสังเคราะห์ 2-เมอร์แคปโทไพริดีน[ 7 ]จากนั้นจึงสามารถทำการ ออกซิเดชันเป็นN- ออกไซด์ได้
ไพริไทโอนพบเป็นผลิตภัณฑ์ธรรมชาติในพืชAllium stipitatum ซึ่ง เป็นหัวหอมสายพันธุ์เอเชีย หรือที่รู้จักกันในชื่อหอมแดงเปอร์เซีย[ 4 ] ตรวจพบการมีอยู่ของมันโดยใช้สเปกโทรเมตรี มวลไอออนบวก โดยใช้แหล่งกำเนิดไอออน DART [ 19 ]และไดซัลไฟด์ไดไพริไทโอน (2,2'-ไดซัลฟาเนไดอิลบิส(ไพริดีน)-1,1'-ไดออกไซด์) ได้รับการรายงานจากสายพันธุ์เดียวกัน[ 20 ]ไดไพริไทโอนสามารถเตรียมได้ในห้องปฏิบัติการโดยการออกซิเดชันของไพริไทโอนด้วยคลอรีนในที่ที่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ : [ 16 ]
- 2 ซีชมโนช + คล + 2 NaOH → ONCชม–ส–ส–ซีชมNO + 2 NaCl + 2 Hโอ
ไดไพริไทโอนใช้เป็นสารฆ่าเชื้อราและแบคทีเรีย [ 8 ]และมีรายงานว่ามีฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์แบบใหม่โดยการเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทซิส [ 21 ]อย่างไรก็ตามเนื่องจากอะพอพโทซิสเกิดขึ้นเฉพาะในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงเท่านั้น กลไกนี้จึงไม่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติในการต้านเชื้อราและแบคทีเรียของไพริไทโอน
คุณสมบัติ
ไพริไทโอนมีอยู่เป็นคู่ของโปรโตโทรป ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของ ทอ โทเมอริซึมโดยการเปลี่ยนรูปอย่างรวดเร็วของไอโซเมอร์โครงสร้างเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายโปรตอนเพียงตัวเดียว ในกรณีนี้คือระหว่างอะตอมของกำมะถันและออกซิเจน (แสดงในกล่องข้อมูลด้านบน) [ 3 ] [ 22 ] [ 23 ]
เกลือของเบสคู่ควบของไพริไทโอนอาจถือได้ว่าแสดงปรากฏการณ์ทอโทเมอริซึมโดยการเชื่อมโยงไอออนโซเดียมกับอะตอมต่างชนิดใดก็ตามที่มีประจุลบของแอนไอออน (ตรงข้ามกับประจุอย่างเป็นทางการที่เกี่ยวข้องกับN-ออกไซด์) อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาเฉพาะแอนไอออนเพียงอย่างเดียว ก็สามารถอธิบายได้ว่าเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์เรโซแนนซ์เช่น กัน
ไพริไทโอนเป็นกรดอ่อนที่มี pKaเท่ากับ −1.95 และ +4.6 (โปรตอนไทออล) [ 2 ] [ 3 ] แต่เป็นกรดที่แรงกว่าสารประกอบหลักทั้งสองชนิดอย่างเห็นได้ชัด (ไพริดีน-N-ออกไซด์และไพริดีน-2-ไทออล) ซึ่งทั้งสองชนิดมีค่า pKa 8 [ 22 ] ไพ ริไท โอนละลายน้ำได้เพียงเล็กน้อย (2.5 กรัมต่อลิตร)แต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด (รวมถึงเบนซีนคลอโรฟอร์ม ไดคลอโรมีเทน ไดเมทิล ฟอร์ มาไมด์ ไดเมทิลซัลฟอกไซด์และเอทิลอะซิ เตต ) และละลายได้เล็กน้อยในตัวทำละลายอื่นๆ ( ไดเอทิลอีเทอร์เอทาน อ ลเมทิล เทอ ร์ ท-บิวทิล อีเทอร์และเตตระไฮโดรฟิวแรน ) [ 1 ]
ไพริไทโอนสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดของอนุมูลไฮดรอกซิลในการสังเคราะห์สารอินทรีย์[ 24 ]เนื่องจากมันสลายตัวด้วยแสงเป็น HO •และอนุมูล (ไพริดิน-2-อิล)ซัลฟานิล[ 25 ]
แอปพลิเคชัน
เบสคู่ควบของไพริไทโอน (ไอออนไพริไทโอเนต) เป็นแอนไอออน ที่มี อะตอมผู้ให้สอง อะตอม คืออะตอมซัลเฟอร์และอะตอมออกซิเจน ซึ่งแต่ละอะตอมมีประจุฟอร์มั ลลบ อะตอมไนโตรเจนยังคงมีประจุฟอร์มัลบวก แอนไอออนไทโอเลตสามารถเกิดขึ้นได้จากการทำปฏิกิริยากับโซเดียมคาร์บอเนต และซิงค์ไพริไทโอนจะเกิดขึ้นเมื่อเติมซิงค์คลอไร ด์ [ 10 ] แอนไอออนสามารถทำหน้าที่เป็น ลิแกนด์ แบบโมโนเดนเทตหรือไบเดนเทต และสร้างสารเชิงซ้อน 1:2 กับศูนย์กลางโลหะซิงค์(II) ซิงค์ไพริไทโอนถูกนำมาใช้ตั้งแต่ทศวรรษ 1930 แม้ว่าการเตรียมจะไม่ได้รับการเปิดเผยจนกระทั่งสิทธิบัตรของอังกฤษในปี 1955 [ 13 ]ซึ่งไพริไทโอนทำปฏิกิริยาโดยตรงกับซิงค์ซัลเฟต ไฮเดรต ในเอทานอล[ 9 ] ใน รูปแบบ โมโนเมอร์ ซิงค์ไพริไทโอนมีแอนไอออนสองตัวที่จับกับศูนย์กลางซิงค์ด้วยรูปทรงเรขาคณิต แบบเตตระเฮดรั ล ในสถานะของแข็ง มันจะก่อตัวเป็นไดเมอร์ซึ่งแต่ละศูนย์กลางสังกะสีจะมีรูปทรงเรขาคณิตแบบไตรโกนัลไบพีระมิดโดยมีแอนไอออนสองตัวทำหน้าที่เป็นลิแกนด์เชื่อมต่อที่ประสานงานผ่านอะตอมออกซิเจนในตำแหน่งแกน[ 26 ] ในสารละลาย ไดเมอร์จะแตกตัวออกโดยการแตกพันธะสังกะสี-ออกซิเจนกับลิแกนด์เชื่อมต่อแต่ละตัว การแตกตัวของโมโนเมอร์ออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้และไม่พึงประสงค์ เนื่องจากสารประกอบเชิงซ้อนมีฤทธิ์มากกว่าในการใช้งานทางการแพทย์ ด้วยเหตุนี้ จึง สามารถเติม สังกะสีคาร์บอเนตลงในสูตรยาได้ เนื่องจากมันช่วยยับยั้งการแตกตัวของโมโนเมอร์[ 27 ]
ซิงค์ไพริไทโอนมีประวัติการใช้งานมายาวนานในแชมพูยาเพื่อรักษาอาการรังแคและโรคผิวหนังอักเสบจากต่อมไขมัน[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] (รังแคสามารถถือได้ว่าเป็นโรคผิวหนังอักเสบจากต่อมไขมันชนิดไม่รุนแรง[ 12 ] ) มีคุณสมบัติ ทั้ง ต้านเชื้อราและต้านจุลชีพ โดยยับยั้งยีสต์ Malasseziaซึ่งเป็นสาเหตุของอาการเหล่านี้[ 27 ] กลไกการทำงานนี้ยังอยู่ระหว่างการศึกษา[ 31 ] [ 32 ] สามารถใช้เป็น สาร ต้านแบคทีเรียต่อต้าน การติดเชื้อ StaphylococcusและStreptococcusสำหรับอาการต่างๆ เช่น โรคเท้าของนักกีฬา โรคผิวหนังอักเสบ โรคสะเก็ดเงิน และโรคกลาก[ 13 ] เป็นที่ทราบกันว่ามีฤทธิ์เป็นพิษต่อ เซลล์ Pityrosporum ovaleโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับคีโตโคนาโซลซึ่งเป็นสูตรที่นิยมใช้สำหรับโรคผิวหนังอักเสบจากต่อมไขมัน[ 11 ] ไพริไทโอนเองยับยั้งกระบวนการขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในเชื้อรา[ 22 ] [ 33 ]
สีที่ใช้ในสภาพแวดล้อมภายนอกบางครั้งมีซิงค์ไพริไทโอนเป็นสารป้องกันสาหร่ายและเชื้อรา[ 13 ] [ 34 ]