Allylkyanid

Allylkyanid
	Strukturní vzorec
	Model molekuly
Obecné
Systematický název	But-3-ennitril
Ostatní názvy	3-butennitril, allylnitril
Anglický název	Allyl cyanide
Německý název	Allylcyanid
Sumární vzorec	C4H5N
Vzhled	bezbarvá kapalina
Identifikace
Registrační číslo CAS	109-75-1
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	203-701-1
PubChem	8009
SMILES	C=CCC#N
InChI	1/C4H5N/c1-2-3-4-5/h2H,1,3H2
Vlastnosti
Molární hmotnost	67,089 g/mol
Teplota tání	−87 °C (186 K)
Teplota varu	116 až 121 °C (389 až 394 K)
Hustota	0,834 g/cm3
Bezpečnost
	; GHS02 ; GHS05 ; GHS06 ; GHS07 ; GHS08[1]; Nebezpečí[1]
H-věty	H226 H301 H311 H312 H315 H319
P-věty	P261 P280 P301+310 P305 P311 P338 P351
Teplota vzplanutí	24 °C (297 K)
Teplota vznícení	455 °C (728 K)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
	Některá data mohou pocházet z datové položky.

Allylkyanid nebo but-3-ennitril je organická sloučenina se vzorcem H₂C=CHCH₂CN. Podobně jako další nižší alkylnitrily se rozpouští v organických rozpouštědlech. Vyskytuje se v přírodě jako biopesticid a používá se jako zesíťovací činidlo při výrobě některých polymerů.[2] Tuto látku objevili roku 1863 H. Will a W. Koerner v hořčičném oleji.[3] První úspěšná syntéza proběhla o rok později.[4] Nové studie ukazují, že allylkyanid může být použit jako aditivum v propylenkarbonátových elektrolytech pro grafitové anody, kde zabraňuje odlupování materiálu anody při tvorbě povlaku.[5]

Výroba

Allylkyanid může být vyroben reakcí allylbromidu s kyanidem měďným, reakční směs musí být zahřívána. Kyanidový anion funguje jako nukleofil, který nahradí atom bromu z allylbromidu:

CH₂=CHCH₂Br + CuCN → CH₂=CHCH₂CN + CuBr

Pro tuto reakci lze použít i ostatní allylhalogenidy, například allyljodid, který je reaktivnější a výtežnost reakce je vyšší.[6]

Dalším způsobem, jak získat allylkyanid, je použití ktrysích střevních bakterií. Přidáním sinigrinu k těmto bakteriím a následnou inkubací za anaerobních podmínek vznikne desulfosinigrin, při další inkubaci dochází k tvorbě allylkyanidu, jako hlavního rozkladného produktu, společně s isothiokyanátem a 1-kyano-2,3-epithiopropanem. Přesný princip tohoto procesu není dosud znám, ale předpokládá se, že střevní bakterie využívají pro tuto reakci enzym thioglukosidázu.[7]

Výskyt v přírodě

Allylkyanid vzniká v košťálové zelenině působením enzymu myrosinázy, který hydrolyzuje glukosinoláty za vzniku nitrilů a dalších produktů.[8] Myrosináza je aktivována L-askorbovou kyselinou (vitaminem C) za určitého pH[9] a vyšší aktivita tohoto enzymu je v poškozených listech zelí, povařením listů se sníží. Glukosinoláty mohou být přeměněny na allylkyanid také střevní mikroflorou.[10]

Jelikož je košťálová zelenina jako zelí, brokolice, květák a kapusta součástí lidské stravy, tak se allylkyanid běžně dostává do těla ústy. Obvyklá takto přijatá dávka je mnohem menší než dávky použité při studiích na zvířatech,[8] kde se obvykle používá 500 μg/kg tělesné hmotnosti, zatímco příjem potravou je u člověka kolem 0,12 μg/kg. I když vztah mezi dávkou a účinkem není dosud přesně znám, předpokládá se, že allylkyanid přijímaný v zelenině nemá žádné neurotoxické účinky.

Neurotoxicita

Studie provedená na krysách ukázala, že allylkyanid způsobuje ztrátu vláskových buněk v uchu a poškození rohovky.[11] Allylkyanid také zapříčiňuje otok axonů.[12] Bylo zjištěno, že jediná vysoká dávka allylkyanidu může mít za následek trvalé změny v chování,[13] tyto změny zahrnují trhání hlavou a zvýšenou pohybovou aktivitu. Myši v této studii vykazovaly zkracování neuronů vedoucí až k buněčné smrti.

Ovce jsou proti neurotoxickým účinkům allylkyanidu mnohem odolnější než myši. Studie ukázaly, že je jeho detoxikace způsobená předtrávením potravy v bachoru.[14]

Toxikodynamika

Allylkyanid patří mezi alifatické nitrily, které jsou potenciálně toxické, jelikož snižují množství glutathionu v těle. Navíc způsobuje dlouhodobou dyskinezii už po jediné dávce,[15] pravděpodobně ovlivňuje serotoninový a dopaminový systém. Podání serotoninu a dopaminu zmírnilo abnormality v chování.[16] Orální podání allylkyanidu může způsobit ataxii, chvění, křeče, průjem, slinění, slzení a nepravidelné dýchání.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Allyl cyanide na anglické Wikipedii.

3-Butenenitrile. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/allyl+cyanide
C. Pomeranz: "Ueber Allylcyanid und Allylsenföl", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1906, 351 (1–3), P. 354–362: doi:10.1002/jlac.19073510127
A. Claus: "Ueber Crotonsäure", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1864, 131 (1), P. 58–66;doi:10.1002/jlac.18641310106
L. Zhang et al. Allyl cyanide as a new functional additive in propylene carbonate-based electrolyte for lithium-ion batteries Iconics August 2013, Volume 19, Issue 8, pp 1099-1103
A. Rinne, B. Tollens: "Ueber das Allylcyanür oder Crotonitril", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1871, 159 (1), S. 105–109; doi:10.1002/jlac.18711590110
Meng Lua, Kei Hashimotob, Yasushi Udab, Corresponding author contact information Volume 44, Issue 4, May 2011, Pages 1023–1028
H. Tanii et al. Allylnitrile: generation from cruciferous vegetables and behavioral effects on mice of repeated exposure / Food and Chemical Toxicology, 42, (2004), 453-458
L.G. West et al. Allyl Isothiocyanate and Allyl Cyanide Production in Cell-Free Cabbage Leaf Extracts, Shredded Cabbage, and Cole Slaw / J. Agric. Food Chem. Vol. 25, No. 6, (1997), 1234-1238
C. Krul et al. Metabolism of sinigrin (2-propenyl glucosinolate) by the human colonic microflora in a dynamic in vitro large-intestinal model / Carcinogenesis, Vol. 24, No. 6, (2002), 1009-1016
E. Balbuena, J. Llorens Behavioural disturbances and sensory pathology following allylnitrile exposure in rats / Brain Research 904 (2001) 298-306
C. Soler-Martín et al. Butenenitriles have low axonopathic potential in the rat / Toxicology Letters 200 (2011) 187-193
Xiao-ping Zang et al. Behavioral abnormalities and apoptotic changes in neurons in mice brain following a single administration of allylnitrile / Arch Toxicol 73 (1999) 22-32
Duncan, A. J. and Milne, J. A. (1992), Rumen microbial degradation of allyl cyanide as a possible explanation for the tolerance of sheep to brassica-derived glucosinolates. J. Sci. Food Agric., 58: 15–19.
Y. H. Farooqui, B. Ybarra, J. Piper: Toxicokinetics of allyl nitrile in rats 21(3): 460-466 (1992)
H. Tanii, Y. Kurosaka, M. Hayashi, and K. Hashimoto: Allylnitrile: a compound which induces long-term dyskinesia in mice following a single administration. Exp. Neurol. 103, 64-67 (1989)

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Allylkyanid na Wikimedia Commons

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[pubchem_cid_8009-1] 3-Butenenitrile. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)

[2] ttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/allyl+cyanide

[3] C. Pomeranz: "Ueber Allylcyanid und Allylsenföl", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1906, 351 (1–3), P. 354–362: doi:10.1002/jlac.19073510127

[4] A. Claus: "Ueber Crotonsäure", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1864, 131 (1), P. 58–66;doi:10.1002/jlac.18641310106

[5] L. Zhang et al. Allyl cyanide as a new functional additive in propylene carbonate-based electrolyte for lithium-ion batteries Iconics August 2013, Volume 19, Issue 8, pp 1099-1103

[6] A. Rinne, B. Tollens: "Ueber das Allylcyanür oder Crotonitril", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1871, 159 (1), S. 105–109; doi:10.1002/jlac.18711590110

[7] Meng Lua, Kei Hashimotob, Yasushi Udab, Corresponding author contact information Volume 44, Issue 4, May 2011, Pages 1023–1028

[tanii-8] H. Tanii et al. Allylnitrile: generation from cruciferous vegetables and behavioral effects on mice of repeated exposure / Food and Chemical Toxicology, 42, (2004), 453-458

[9] L.G. West et al. Allyl Isothiocyanate and Allyl Cyanide Production in Cell-Free Cabbage Leaf Extracts, Shredded Cabbage, and Cole Slaw / J. Agric. Food Chem. Vol. 25, No. 6, (1997), 1234-1238

[10] C. Krul et al. Metabolism of sinigrin (2-propenyl glucosinolate) by the human colonic microflora in a dynamic in vitro large-intestinal model / Carcinogenesis, Vol. 24, No. 6, (2002), 1009-1016

[11] E. Balbuena, J. Llorens Behavioural disturbances and sensory pathology following allylnitrile exposure in rats / Brain Research 904 (2001) 298-306

[12] C. Soler-Martín et al. Butenenitriles have low axonopathic potential in the rat / Toxicology Letters 200 (2011) 187-193

[13] Xiao-ping Zang et al. Behavioral abnormalities and apoptotic changes in neurons in mice brain following a single administration of allylnitrile / Arch Toxicol 73 (1999) 22-32

[Duncan-14] Duncan, A. J. and Milne, J. A. (1992), Rumen microbial degradation of allyl cyanide as a possible explanation for the tolerance of sheep to brassica-derived glucosinolates. J. Sci. Food Agric., 58: 15–19.

[15] Y. H. Farooqui, B. Ybarra, J. Piper: Toxicokinetics of allyl nitrile in rats 21(3): 460-466 (1992)

[16] H. Tanii, Y. Kurosaka, M. Hayashi, and K. Hashimoto: Allylnitrile: a compound which induces long-term dyskinesia in mice following a single administration. Exp. Neurol. 103, 64-67 (1989)