فاناداتي

بنية أنيون الأورثوفانادات

في الكيمياء، الفانادات هي معقدات تنسيقية أنيونية للفاناديوم . غالبًا ما يُشير مصطلح الفانادات إلى أنيونات الأكسجين للفاناديوم ، والتي يوجد معظمها في أعلى حالة أكسدة له وهي +5. يُشار إلى المعقدين [ V(CN) 6]3− و[V2Cl9 ] 3− باسم سداسي سيانو فانادات ( III ) وثنائي فانادات تساعي الكلور (III)، على التوالي .

أيون الفانادات البسيط هو أنيون أورثوفانادات رباعي الأوجه، VO₃⁻⁴ ( والذي يُسمى أيضًا فانادات(V))، وهو موجود في أورثوفانادات الصوديوم ، على سبيل المثال ، وفي محاليل V₂O₅ في قاعدة قوية ( الأس الهيدروجيني > 13 [ 1 ] ). يُرمز لهذا الأيون عادةً برابطة ثنائية واحدة، إلا أن هذا الشكل هو شكل رنيني، لأن الأيون رباعي الأوجه منتظم بأربع ذرات أكسجين متكافئة.  

بالإضافة إلى ذلك، توجد مجموعة من أيونات متعددات أوكسوفانادات، والتي تشمل أيونات منفصلة وأيونات بوليمرية "لا نهائية". [ 2 ] وهناك أيضًا فانادات، مثل فانادات الروديوم، RhVO4 ، والتي لها بنية روتيل إحصائية حيث تشغل أيونات Rh3 + و V5 + مواقع Ti4 + بشكل عشوائي في شبكة الروتيل، [ 3 ] والتي لا تحتوي على شبكة من الكاتيونات وأنيونات الفانادات المتوازنة، بل هي أكاسيد مختلطة .

في التسمية الكيميائية ، عندما يشكل الفانادات جزءًا من الاسم، فإنه يشير إلى أن المركب يحتوي على أنيون مع ذرة فاناديوم مركزية، على سبيل المثال، يعتبر سداسي فلورو فانادات الأمونيوم اسمًا شائعًا للمركب [NH4]3 [VF6] الذي يحمل اسم IUPAC وهو سداسي فلورو فانادات الأمونيوم ( III).

أمثلة على أيونات الأوكسوفانادات

من أمثلة الأيونات المنفصلة ما يلي:

  • VO 3− 4 "أورثوفانادات"، رباعي الأوجه. [ 2 ]
  • V 2 O 4− 7 "بيروفانادات"، رباعيات الأوجه VO 4 المشتركة في الزوايا، على غرار أيون ثنائي الكرومات [ 2 ]
  • V 3 O 3− 9 ، حلقي مع رباعيات الأوجه VO 4 المشتركة في الزوايا [ 4 ]
  • V 4 O 4− 12 ، حلقي مع رباعيات الأوجه VO 4 المشتركة في الزوايا [ 5 ]
  • V 5 O 3− 14 ، زاوية مشتركة VO 4 رباعيات الأوجه [ 6 ]
  • V 6 O 6− 18 ، حلقة. [ 7 ]
  • V 10 O 6− 28 " decavanadate ", edge- and corner-shared VO 6 octahedra [ 2 ]
  • V 12 O 4− 32
  • V 13 O 3− 34 ، ثماني السطوح VO 6 المندمجة [ 8 ]
  • V 18 O 12− 42 [ 9 ]

من أمثلة الأيونات البوليمرية "اللامتناهية" ما يلي:

سلاسل ميتافانادات
V 5 O 14
أيون الديكافانادات

يُظهر الفاناديوم في هذه الأيونات تنسيقًا رباعي الأوجه، وهرميًا مربعًا، وثماني الأوجه. وفي هذا الصدد، يُظهر الفاناديوم تشابهًا مع التنجستات والموليبدات ، بينما يمتلك الكروم نطاقًا أضيق من الأيونات.

المحاليل المائية

يؤدي إذابة خامس أكسيد الفاناديوم في محلول مائي قاعدي قوي إلى تكوين أيون VO³⁻⁴ عديم اللون . عند إضافة حمض، يتغير لون هذا المحلول تدريجيًا من البرتقالي إلى الأحمر عند درجة حموضة 7 تقريبًا. يترسب خامس أكسيد الفاناديوم المائي البني عند درجة حموضة 2 تقريبًا، ثم يذوب مرة أخرى مكونًا محلولًا أصفر فاتحًا يحتوي على أيون [ VO₂ (H₂O )]. يعتمد عدد ونوع الأنيونات الأكسجينية الموجودة بين درجة حموضة 13 و2 على درجة الحموضة والتركيز. على سبيل المثال، يؤدي بروتنة الفانادات إلى بدء سلسلة من تفاعلات التكثيف لإنتاج أيونات متعددات أوكسوفانادات: [ 2 ]   

  • الرقم الهيدروجيني 9–12: HVO 2− 4 , V 2 O 4− 7
  • الرقم الهيدروجيني 4–9: H 2 VO 4 , V 4 O 4− 12 , HV 10 O 5− 28
  • الرقم الهيدروجيني 2–4: H 3 VO 4 , H 2 V 10 O 4− 28

الخصائص الدوائية

الفانادات مثبط قوي لبعض إنزيمات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATPases) في غشاء البلازما ، مثل إنزيم Na+/K+-ATPase وإنزيم Ca2+-ATPase (PMCA). يعمل الفانادات كبديل للفوسفات في حالة الانتقال ، حيث يتعرض لهجوم نيوكليوفيلي من الماء أثناء نقل الفوسفات، مما يؤدي فعليًا إلى "حبس" إنزيمات ATPase من النوع P في حالتها المفسفرة E2. [ 11 ] [ 12 ] كما يثبط نشاط إنزيم MgATPase في الأكتوميوسين العضلي الهيكلي [ 13 ] وتوليد القوة المنشطة بالكالسيوم بواسطة الأكتوميوسين في جهاز انقباض العضلات الهيكلية السليم. [ 14 ] مع ذلك، فهو لا يثبط إنزيمات ATPase الأخرى، مثل SERCA ( إنزيم Ca2 + -ATPase في الشبكة الساركوبلازمية/الإندوبلازمية ) أو إنزيم ATPase الميتوكوندري . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

مراجع

  1. كوتون، ف. ألبرت ؛ ويلكنسون، جيفري ؛ موريلو، كارلوس أ.؛ بوخمان، مانفريد (1999)، الكيمياء اللاعضوية المتقدمة (  الطبعة السادسة)، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ISBN 0-471-19957-5
  2. 1 2 3 4 5 6 غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية ). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ويلز، أ. ف. (1984) الكيمياء اللاعضوية البنيوية، الطبعة الخامسة، منشورات أكسفورد للعلوم، رقم ISBN 0-19-855370-6
  4. هاميلتون إي إي؛ فانويك بي إي؛ ويلكر جيه جيه (2002). "فانادات (V3O9 ) 3− المراوغة : العزل ، والبنية البلورية، وسلوك المحلول غير المائي". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 124 (1): 78-82 . doi : 10.1021/ja010820r . PMID 11772064 . معلومات إضافية .
  5. ^ ج.-ي. يانغ، د.-دبليو. جاو، واي. تشين، جي.-ك. شو، س.-X. تسنغ، H.-R. صن، ز.-دبليو. بي، كيو. سو، واي. شينغ، واي.-إتش. لينغ وH.-Q. جيا (1998). "[Ni(C 10 H 8 N 2 ) 3 ]2 [V 4 O 12 ]·11H 2 O". اكتا كريستالوغرافيكا ج . 54 (5): 616–618 . بيب كود : 1998AcCrC..54..616Y . دوى : 10.1107/S0108270197018751 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  6. VW Day؛ والتر ج. كليمبرر ؛ أوم ياغي (1989). "نوع جديد من البنية في كيمياء متعددات الأكسو أنيون: تركيب وبنية V5 O 3− 14 أنيون".J. Am. Chem. Soc.111(12): 4518.دوى:10.1021/ja00194a068.
  7. غوانغ تشوان أو؛ لونغ جيانغ؛ شياو لونغ فنغ؛ تونغ بو لو (2009). "معقدات الفلزات الحلقية الكبيرة المتصلة بأنيونات الفاناديوم المتعددة: من البنى أحادية البعد إلى ثلاثية الأبعاد". دالتون ترانزكشنز . 1 (1): 71-76 . doi : 10.1039/B810802A . PMID 19081973. S2CID 35209358 .  
  8. هو د.؛ هاجن ك.د.؛ هيل س.ل. (1992). "ترايديكافانادات، [V 13 O 34 ] 3− ، إيزوبوليفانادات جديد ذو جهد عالٍ". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 114 (14): 5864. doi : 10.1021/ja00040a061 .
  9. مولر أ.؛ سيسولي ر.؛ كريكماير إ.؛ بوغه هـ.؛ ماير ج.؛ غاتيشي د.؛ باردي ل.؛ ويستفال ج.؛ هوفماير ك.؛ رولفينغ ر.؛ دورينغ ج.؛ هيلويغ ف.؛ بيوغولت س.؛ شميدتمان م. (1997). "بوليوكسوفانادات: تجمعات مغزلية عالية النواة ذات أنظمة مضيف-ضيف مثيرة للاهتمام ومجموعات إلكترونية مختلفة. التخليق، تنظيم المغزل، الكيمياء المغناطيسية، والدراسات الطيفية". الكيمياء غير العضوية 36 (23): 5239. doi : 10.1021/ic9703641 .
  10. جوانو، س.؛ فيرباير، أ.؛ غيومارد، د. (2003). "حول فانادات الكالسيوم الجديدة: التخليق، والبنية، وسلوك إدخال الليثيوم". مجلة كيمياء الحالة الصلبة . 172 (1): 116-122 . Bibcode : 2003JSSCh.172..116J . doi : 10.1016/S0022-4596(02)00164-0 .
  11. كولبراندت، فيرنر (أبريل 2004). "بيولوجيا وبنية وآلية عمل إنزيمات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات من النوع P". مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 5 ( 4): 282-295 . doi : 10.1038/nrm1354 . ISSN 1471-0072 . PMID 15071553. S2CID 24927167 .   
  12. ديفيز، دوغلاس ر.؛ هول، ويم جي جي (19 نوفمبر 2004). "قوة الفانادات في الدراسات البلورية لإنزيمات نقل الفوسفوريل" . رسائل FEBS . 577 (3): 315-321 . doi : 10.1016/j.febslet.2004.10.022 . ISSN 0014-5793 . PMID 15556602 .  
  13. غودنو، سي سي؛ تايلور، إي دبليو (1982). "تثبيط إنزيم الأدينوزين ثلاثي الفوسفات للأكتوميوسين بواسطة الفانادات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية . 79 ( 1): 21-25 . Bibcode : 1982PNAS...79...21G . doi : 10.1073/pnas.79.1.21 . PMC 345653. PMID 6459580 .  
  14. ويلسون، جي جي؛ شول، إس إي؛ كوك، آر. (1995). "تثبيط قوة العضلات بواسطة الفانادات" . مجلة الفيزياء الحيوية . 68 (1): 216-226 . Bibcode : 1995BpJ....68..216W . doi : 10.1016/S0006-3495(95)80177-3 . PMC 1281679. PMID 7711244 .  
  15. لو د.؛ ناكازاوا م.؛ يوشيدا ي.؛ كاي ج.؛ إيماي س. (2000). "تأثيرات ثلاثة مثبطات مختلفة لإنزيم ATPase لمضخة الكالسيوم على الانقباضات المُستحثة في الشريان الأورطي للأرانب ونشاط إنزيمات ATPase لمضخة الكالسيوم في الشريان الأورطي للخنازير". علم الأدوية العام: الجهاز الوعائي . 34 (3): 211-220 . doi : 10.1016/S0306-3623(00)00064-1 . PMID 11120383 . 
  16. بومان، بي. جيه.؛ سلايمان، سي. دبليو. (1979). "تأثيرات الفانادات على إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATPase) في غشاء البلازما لفطر نيوروسبورا كراسا" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 254 (8): 2928-2934 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)30163-1 . PMID 155060 . 
  17. ^ أوريليانو ، مانويل. كرانز، ديبي سي. (2009). "ديكافانادات ( V(10 O 6− 28 ) وأوكسوفانادات: أوكسوميتالات ذات أنشطة بيولوجية متعددة.مجلة الكيمياء الحيوية غير العضوية.103(4):536-546.doi:10.1016/j.jinorgbio.2008.11.010.ISSN0162-0134.PMID19110314.