предметів

П'єрангело Метранголо a Джузеппе Реснаті святкувати дворічну річницю відкриття йоду - сприятливий час для впровадження свого міжнародного проекту з визначення та класифікації галогенних зв’язків.

Двісті років тому французький хімік Бернар Куртуа випадково виявив йод і вивчав корозію мідних судин. Незабаром після цього Хамфрі Дейві та Луї-Джозеф Гей-Люссак самостійно визначили його як новий елемент, а в 1813 році Гей-Люссак назвав його на честь грецького слова ιώδης. Через рік, знову в лабораторії Гей-Люссака, в реакції з аміаком був приготований перший нековалентний йодний аддукт - але лише в 1863 році йому було призначено структуру I 2. ··· NH 3 (посилання 1). ).

Багато аддуктів з подібними привабливими взаємодіями з видами електронів-донорів ознаменували історію йоду. Наприклад, спостереження за комплексами I2 ··· ароматичні сполуки, утворені для ключового внеску в розуміння аддуктів донор-акцептор 2. Нещодавно розробка технології сонячних елементів, сенсибілізованих до барвників, спиралася на окислювально-відновний окислювач, котрий надає перевагу парі I-/I3, оскільки ці клітини були вперше підготовлені, і все ще забезпечують найбільш стабільні та ефективні пристрої 3 .

Такі нековалентні привабливі взаємодії між електропозитивною областю ковалентно зв’язаного атома галогену (включаючи I2) та електронегативною областю атома або групи атомів (наприклад, аміаком, ароматичними речовинами або I-іонами) тепер трактуються як поняття галогену облігація. Йод та його похідні найбільш схильні до утворення таких зв’язків, і тому цікавим фактом є те, що проект IUPAC, спрямований на досягнення першого загального визначення галогенного зв’язку 4, 5, повинен закінчитися до двохсотлітнього ювілею відкриття йоду .

моніторинг

Структурна різноманітність йодовмісних видів є особливо чудовою, і вони охоплюють широкий спектр галузей від матеріалознавства до біомедицини. Наприклад, ароматичні сполуки йоду служать радіоконтрастними речовинами в техніках рентгенівського зображення; йодна настоянка, звичайний дезінфікуючий засіб, являє собою 2-7% розчин йоду разом із йодистими солями - йодиди утворюють галогензв’язаний іон I3 - який більш розчинний, ніж елементарний йод у цій суміші етанол-вода.

Йод важливий для живих організмів як мікроелемент. В організмі людини зазвичай міститься 10 - 20 міліграм йоду, з яких понад 90% зберігається в щитовидній залозі. Він використовується для біосинтезу гормону щитовидної залози Т3 (трийод-тирозин) та прогормону Т4 (його аналог тетра-йоду) - обох йод-органічних біомолекул, що спираються на галогенні зв'язки 6. Дуже складна ферментативна система захищає тканини від надлишку тиреоїдних гормонів завдяки ряду йодованих/дейодованих реакцій - поява галогенних зв’язків 0 - 1 робить ці реакції надзвичайно селективними для субстрату. Для виконання метаболічних функцій, контрольованих Т3 і Т4, особливо важливо, щоб йод потрапляв всередину - нестача йоду в раціоні може спричинити психічні захворювання або зоб.

Гормони щитовидної залози - далеко не єдині йодовані біомолекули. В даний час близько 120 організмів виділено з живих організмів - включаючи мікроорганізми, водорості, морських безхребетних та вищих тварин. Їх походження, можлива біологічна активність та значення обговорювались у понад 80 000 оригінальних статей, опублікованих за останні 60 років за даними Національної медичної бібліотеки США.

Реакційна здатність йоду та його похідних також вплинула на синтетичну та структурну хімію. За останні 10 років кількість досліджень сполук полівалентного йоду різко зросла. Таке збільшення інтересу відбувається головним чином завдяки поєднанню їх дуже корисних окислювальних властивостей із доброякісною екологічною природою та їх комерційній доступності. Наприклад, нещодавно було показано, що хіральні гіпервалентні сполуки йоду є ефективними в енантіоселективному окисному сполученні при асиметричному каталізі 7. Кристалічні структури, перераховані в Кембриджській базі даних про структуру, які включають йодисті вуглеці, зросли більш ніж утричі за останнє десятиліття, включаючи широко використовувані види, такі як протимікробні засоби та протигрибкові препарати галопрогін.

Незважаючи на свою 200-річну історію, йод все ще є частиною останніх розробок у різних галузях хімії, і, безсумнівно, він буде привертати увагу в найближчі десятиліття. Бажаємо йоду ще багато років успіху для цього ювілею.