Isosakkarin kislotasi - Isosaccharinic acid

Isosakkarin kislotasi
Isosakkarin kislotasi.png
Ismlar
IUPAC nomi
(2S,4S) -2,4,5-trihidroksi-2- (gidroksimetil) pentanoik kislota
Boshqa ismlar
3-oksidlanish-2-C- (gidroksimetil) -D.-eritro-penton kislotasi; D.-gluko-izosakkarin kislotasi; Isosakkarin kislotasi; a-D.-Glukoizosakkarin kislotasi; a-D.-Izosaxarin kislotasi; a-Glyukoizosakkarin kislotasi; a-izosakkarin kislotasi
Identifikatorlar
3D model (JSmol )
ChemSpider
Xususiyatlari
C6H12O6
Molyar massa180.156 g · mol−1
Erish nuqtasi 189 dan 194 ° C gacha (372 dan 381 ° F; 462 dan 467 K gacha)[1]
Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar keltirilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
☒N tasdiqlang (nima bu tekshirishY☒N ?)
Infobox ma'lumotnomalari

Isosakkarin kislotasi (ISA) oltita ugleroddir shakar kislotasi harakati bilan hosil bo'lgan kaltsiy gidroksidi kuni laktoza va boshqalar uglevodlar. Bu qiziqish uyg'otadi, chunki u o'rta darajada shakllanishi mumkin yadro chiqindilari qachon do'konlari tsellyuloza tarkibidagi kaltsiy gidroksidi bilan parchalanadi tsementlar kabi Portlend tsement. The kaltsiy tuz ISA ning alfa shakli juda kristall va sovuq suvda juda erimaydi, lekin issiq suvda u eriydi.

ISA kaltsiy ionlari ta'sir ko'rsatadigan bir qator reaktsiyalar yordamida hosil bo'ladi deb o'ylashadi levis kislotalari uchta qadamning ikkitasini kataliz qiling. Birinchi qadam, ehtimol pasayishni qayta tashkil etish bo'lishi mumkin shakar oxiri tsellyuloza (yoki laktoza ) keto shakarga, ikkinchi bosqich katalizlangan asosga o'xshash reaktsiya bo'lishi mumkin suvsizlanish ko'pincha andan keyin sodir bo'ladi aldol reaktsiya. Ushbu ikkinchi bosqichda alkoksid (qanddan olingan) ning rolini oladi gidroksidi guruhdan chiqish, bu ikkinchi qadam kaltsiyning levis kislotaliligini talab qilishi ehtimoldan yiroq emas. Oxirgi qadam a benzil kislotasini qayta tashkil etish 1,2- dandiketon Uglevoddan hosil bo'lgan (1,5,6-trihidroksixeksan-2,3-dion).[2]

Kislotali sharoitda shakarlar xosil bo'ladi furanlar kabi furfural va 5-gidroksimetilfurfural ning bir qator dehidratsiyasi bilan uglevod.

Kislotali eritmalarda kislota 5 a'zoli halqa hosil qilishga intiladi (lakton ) shakllantirish orqali Ester o'rtasida karboksilik kislota guruh va ulardan biri spirtli ichimliklar. Bilan suvsiz sharoitda davolashda aseton, an kislota va dehidratsiya agenti spirtli guruhlardan ikkitasini tsiklik sifatida himoya qilish mumkin aseton asetal orqada faqat bitta spirtli ichimlik qoldirib,[3] bilan uzoq muddatli davolanish 2,2-dimetoksipropan alkogol guruhlarining to'rttasi ham aseton asetal va karboksilik kislota metil shaklida bo'ladi Ester.[4] ISA ning ushbu himoyalangan shakllari boshlang'ich material sifatida ishlatilgan chiral organik birikmalar antrasiklinlar.[4][3]

Yadro chiqindilarini yo'q qilishning dolzarbligi

1993 yildan beri diastereomerlar izosakkarin kislotasining qobiliyati tufayli adabiyotda alohida e'tibor berilgan murakkab qator radionuklidlar, ta'sir qilishi mumkin migratsiya radionuklidlar.[5][6][7] ISA tarkibida mavjud bo'lgan sellyulozik materiallar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'ladi o'rta darajadagi chiqindilar inventarizatsiya qilish turli mamlakatlar va ishqoriylik dan foydalanish natijasida kelib chiqadi tsementli qurilishida materiallar chuqur geologik ombor.[8] Grinfild va boshq. (1993), ISA va uning tarkibiy qismlari a tsellyuloza tanazzul oqish bilan eruvchan komplekslarni hosil qilishga qodir edi torium, uran (IV) va plutonyum.[9][5][10] Plutonyum holatida ISA kontsentratsiyasi 10 dan yuqori−5 M pH 12.0 dan yuqori eruvchanlikni oshirishi mumkin edi, bu erda 1-5 × 10 kontsentratsiyasi−3 M ni ko'paytirishi aniqlandi eruvchanlik 10 dan kattalik buyrug'i bilan−5 10 ga−4 M. Allard va boshq. (2006) ISA ning 2 × 10 konsentratsiyasini aniqladi−3 M plutonyum eruvchanligini 2 × 10 marta oshirishi mumkin5.[11] Bundan tashqari, a-izosakkarin kislotasining ishqoriy eritmalarda har xil valentli har xil metallarga ega bo'lgan komplekslanish xususiyatlari bo'yicha qator tadqiqotlar, shu jumladan nikel (II), evropium (III), amerika (III) va torium (IV) o'tkazildi.[12][13][14][15][16]

Vercammen va boshq. (2001) shuni ko'rsatdiki, Ca (a-ISA)2 ozgina eriydi,[17] ham evropium (III), ham torium (IV) pH 10.7 dan 13.3 gacha bo'lgan ISA bilan eruvchan komplekslarni hosil qilish qobiliyatiga ega edi, bu erda torium ishtirokida aralash metall kompleksi kuzatildi.[12] Viland va boshq. (2002) shuningdek, a-ISA toriumni qattiqlashtirilgan tsement pastalari bilan olishiga to'sqinlik qilganligini kuzatdi.[15] Uorvik va boshq. (2003) shuningdek, ISA uran va nikelning eruvchanligiga komplekslash orqali ta'sir ko'rsatishga qodir ekanligini ko'rsatdi.[13][14] Ko'krak va boshq. (2005) ISA bo'lmagan taqdirda, evropium, ameriyum va torium paydo bo'lishini kuzatgan sorb ustiga kaltsit agregatlar mavjud beton ILW GDF doirasida.[16] Agar zararsizlantirish inshootidagi ISA konsentratsiyasi 10 dan oshsa−5 mol L−1 (2 × 10−5 mol L−1 Th (IV)) holatida kalsitga sorbsiya sezilarli darajada ta'sir qiladi, shunda o'rganilgan radionuklidlar endi tsementga singib ketmaydi va o'rniga murakkab ISA tomonidan.

Tsellyuloza degradatsiyasi mahsulotlarining radionuklidga ta'siri eruvchanlik va sorbsiya 2013 yildagi tadqiqot mavzusi.[18] Tsellyulozaning parchalanishi natijasida hosil bo'ladigan suyuqliklar birinchi marta aloqa qilish orqali ishlab chiqarilgan tsellyuloza manbalar (yog'och, rad salfetkalari yoki paxta jun) bilan kaltsiy gidroksidi (pH 12.7) ostida anaerob sharoitlar. 1000 kun davomida o'tkazib yuborilgan suyuqliklar tahlili shuni ko'rsatdiki, degradatsiyaning asosiy mahsuloti ISA bo'lgan, ammo boshqa bir qator organik birikmalar hosil bo'lgan va tsellyuloza manbai bo'yicha turlicha bo'lgan. Ushbu tajribalarda ISA ham, X-ISA ham evropiumning pH 12 darajasida eruvchanligini oshirishga muvaffaq bo'lishdi, bu erda toryum ISA bilan o'tkazilgan tajribalarda toriumning eruvchanligiga X-ISAga qaraganda ancha katta ta'sir ko'rsatildi, buning uchun juda kam ta'sir ko'rsatildi.

Yaqinda plutionium, ISA va tsement o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar va sorbsiya bo'yicha muntazam tadqiqotlar nashr etildi.[19] Tekshiruv omborga o'xshash sharoitlarga, shu jumladan tsementli materiallar va past oksidlanish-qaytarilish potentsiali tufayli yuqori pH qiymatiga qaratildi. Turli xil sharoitlarda ustun turlar aniqlandi, jumladan Ca (II) Pu (IV) (OH)3ISA–H+. TsUning sementdagi sorbsiyasi ISA bilan murakkablashishi tufayli sezilarli darajada pasayganligi aniqlandi.

Geologik utilizatsiya qilish ob'ektidagi mikroblar faoliyati

ISA shuningdek, tsellyuloza parchalanish mahsulotlarining> 70% ni o'z ichiga olganligi sababli geologik chiqindilarni tozalash inshooti (GDF) tarkibidagi asosiy uglerod manbai hisoblanadi. gidroksidi gidroliz. Bunday inshootda betondan katta miqdorda foydalanish bilan bog'liq bo'lgan yuqori pH degani mikroblar faoliyati Yopilishdan keyingi bosqichda bunday inshootga kirib kelgan yoki uni o'rab turgan mahalliy mikrobial konsortsiumlarga qarab, ishqoriy buzilgan zonada bo'lishi mumkin yoki bo'lmasligi mumkin.[20] Dastlabki tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ISA ning alfa va beta shakllari utilizatsiya qilinadigan ob'ektning uzoq maydonida yoki anaerob sharoitda mikrob faolligi uchun osonlik bilan mavjud. o'smagan chiqindi paketlar.[21] O'n minglab yillar davomida utilizatsiya qilinadigan inshootning yaqin maydonidagi gözenekli suvning pH qiymati 13,5 dan 12,5 - 10 gacha pasayishi kutilganligi sababli, mikroorganizmlarning ushbu gidroksidi pH qiymatlariga moslashish qobiliyati ham o'rganilgan. Mezofil bir necha hafta ichida konsortsiumlarning pH qiymati 10 ga moslashishi isbotlandi, ISA degradatsiyasi pH 11.0 dan yuqori darajada to'xtadi.[22] Bir asrdan oshiq vaqt davomida pH> 11.0 ta'sirida bo'lgan giperalkalin muhitidan mikroblar konsortsiumlari ham ISA ta'sirida bo'lgan gidroksidi gidroliz ning organik moddalar joyida. Ushbu konsortsium ISA-ni kamsitishga qodir edi.[23] Bundan tashqari, u polimikrobiyal sifatida mavjud bo'lishi mumkin flokulyatsiya qiladi pH 12,5 ga qadar omon qolish qobiliyatini ko'rsatdi.[24] Natijada, GDF tarkibidagi mikrob faolligining ta'siri ISA ning degradatsiyasi va gazni ishlab chiqarish orqali bo'lishi kutilmoqda, bu esa ortiqcha bosimni keltirib chiqarishi mumkin, ammo shu bilan birga 14C rulman gazlari.[25]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Whistler, Roy L.; Richards, G. N. (1958). "Slash qarag'ay (Pinus elliotti) dan uronik kislota parchalari va ularning ishqoriy eritmadagi harakati". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 80 (18): 4888–4891. doi:10.1021 / ja01551a031.
  2. ^ Whistler, Roy L.; BeMiller, J. N. (1960). "4-Deoksi-3-okso-D-glitsero-2-heksuloza, D-izosakkarin kislotalari hosil bo'lishidagi dikarbonil oralig'i1". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 82 (14): 3705–3707. doi:10.1021 / ja01499a058. ISSN  0002-7863.
  3. ^ a b Florent, J. C .; Ughetto-Monfrin, J.; Monneret, C. (1987). "Antrasiklinonlar. 2. Izosakkarin kislotasi (+) - 4-demetoksi-9-deatsetil-9-gidroksimetildaunomitsinon va (-) - 4-deoksi-gamma-rodomitsinon sintezi uchun chiral shablon sifatida". Organik kimyo jurnali. 52 (6): 1051–1056. doi:10.1021 / jo00382a015. ISSN  0022-3263.
  4. ^ a b Florent, Jan-Klod; Génot, Agnes; Monneret, Klod (1985). "Tetralinning AB halqa segmenti, antrasiklinlarning kashfiyotchisi sifatida Chiral hovuz sintezi". Tetraedr xatlari. 26 (43): 5295–5298. doi:10.1016 / S0040-4039 (00) 95020-2. ISSN  0040-4039.
  5. ^ a b Grinfild, B.F .; Hurdus, M.H .; Pilkington, NJ .; Spindler, M.V .; Uilyams, S.J. (1993). "Radioaktiv chiqindilar omborining yaqin maydonida tsellyuloza degradatsiyasi". MRS protsesslari. 333. doi:10.1557 / PROC-333-705.
  6. ^ Glaus, M.A; Van Loon, L.R; Achatz, S; Chodura, A; Fischer, K (1999). "Past va o'rta darajadagi radioaktiv chiqindilar uchun tsementli omborning ishqoriy sharoitida sellyulozali materiallarning parchalanishi. I qism: Degradatsiya mahsulotlarini aniqlash". Analytica Chimica Acta. 398 (1): 111–122. doi:10.1016 / S0003-2670 (99) 00371-2. ISSN  0003-2670.
  7. ^ Kill, Charlz J; Kennedi, Jon F (2003). "Tsellyulozaning ishqoriy sharoitda parchalanishi". Uglevodli polimerlar. 51 (3): 281–300. doi:10.1016 / S0144-8617 (02) 00183-2. ISSN  0144-8617.
  8. ^ Hamfreyz, P.N .; Qonunlar, A; Douson, J. (2010). "Tsellyuloza degradatsiyasi va ombor sharoitida degradatsiyaga uchragan mahsulotlarning taqdirini ko'rib chiqish. SERCO / TAS / 002274/001. Serco pudratchilari hisobotni Yadro Yo'qotish Tashkiloti (NDA), Buyuk Britaniya". NDA. Olingan 5 may 2019. PDF-ni yuklab oling.
  9. ^ Grinfild, B.F .; Hurdus, M.H .; Spindler, M.V .; Thomason, H.P. (1997). Tsellyulozaning anaerobik parchalanishidan hosil bo'lgan mahsulotlarning radioelementlarning yaqin maydonda eruvchanligi va sorbsiyasiga ta'siri (Texnik hisobot). AEA Technology plc, Garwell, Didcot, Oxfordshire, UK: Nirex. NSS / R376 va / yoki NSS / R375.
  10. ^ Grinfild, B.F .; Xoltom, G.J .; Hurdus, M.H .; O'Kelly, N .; Pilkington, NJ .; Rosevear, A .; Spindler, M.V .; Uilyams, S.J. (1995). "Tsellyuloza parchalanish mahsuloti bo'lgan izosakkarin kislotasining identifikatsiyasi va degradatsiyasi". MRS protsesslari. 353. doi:10.1557 / PROC-353-1151. ISSN  1946-4274.
  11. ^ Allard, S .; Ekberg, C. (2006). "A-izosakkarinatning kompleks xususiyatlari: noaniqlik tahlili bilan Th-komplekslanish barqarorligi konstantalari, entalpi va entropiyalari". Eritma kimyosi jurnali. 35 (8): 1173–1186. doi:10.1007 / s10953-006-9048-7. ISSN  0095-9782.
  12. ^ a b Vercammen, K .; Glaus, M.A .; Van Loon, L.R. (2001). "Th (IV) va Eu (III) ning ishqoriy sharoitda a-izosakkarin kislotasi bilan birikishi". Radiochimica Acta. 89 (6): 393. doi:10.1524 / rakt.2001.89.6.393. ISSN  2193-3405.
  13. ^ a b Uorvik, Piter; Evans, Nik; Xolli, Toni; Vines, Sara (2003). "Ni (II) ning a-izosakkarin kislotasi va glyukon kislotasi tomonidan pH 7 dan pH 13 gacha komplekslanishi". Radiochimica Acta. 91 (4): 233–240. doi:10.1524 / ract.91.4.233.19971. ISSN  2193-3405.
  14. ^ a b Uorvik, Piter; Evans, Nik; Xolli, Toni; Vines, Sara (2004). "Uran (IV) -a-izosakkarin kislotasi va glyukon kislotasi komplekslarining barqarorlik konstantalari". Radiochimica Acta. 92 (12): 897–902. doi:10.1524 / ract.92.12.897.55106. ISSN  2193-3405.
  15. ^ a b Viland, E .; Tits, J .; Dobler, J. P .; Spieler, P. (2002). "A-izosakkarin kislotasining qotib qolgan tsement pastasi bilan Th (IV) olish barqarorligi va ta'siri". Radiochimica Acta. 90 (9–11): 683–688. doi:10.1524 / ract.2002.90.9-11_2002.683. ISSN  2193-3405.
  16. ^ a b Tits, J .; Viland, E .; Bredberi, M.X. (2005). "Izosakkarin kislotasi va glyukon kislotasining Eu (III), Am (III) va Th (IV) ni kalsit bilan ushlab turishiga ta'siri". Amaliy geokimyo. 20 (11): 2082–2096. Bibcode:2005ApGC ... 20.2082T. doi:10.1016 / j.apgeochem.2005.07.004. ISSN  0883-2927.
  17. ^ Ray, Dhanpat; Rao, Linfeng; Xia, Yuanxian (1998). "Kristalli kaltsiy izosakkarinatning eruvchanligi". Eritma kimyosi jurnali. 27 (12): 1109–1122. doi:10.1023 / A: 1022610001043. ISSN  0095-9782.
  18. ^ Randall, M.; Rigbi, B .; Tomson, O .; Trivedi, D. (2013). "Tsellyuloza degradatsiyasi mahsulotlarining evropium va torium xatti-harakatlariga ta'sirini baholash NNL (12) 12239 A qism - 4-son Milliy yadro laboratoriyasi, Chadwick House, Uorington, Buyuk Britaniya". NDA. Olingan 4 may 2019.
  19. ^ Tasi, Agost S.; X. Gaona; D. Fellhauer; M. Bottl; J. Rote; K. Dardenne; R. Polli; M. Grive; E. Colas; J. Bruno; K. Kallstrom; M. Altmaier; H. Gekkeis (2018). "Plutonyumning termodinamik tavsifi - a – d – izosakkarin kislotasi tizimi ii: to'rtinchi darajali Ca (II) –Pu (IV) –OH – ISA komplekslarining hosil bo'lishi". Amaliy geokimyo. 98: 351–366. doi:10.1016 / j.apgeochem.2018.06.014. ISSN  0883-2927.
  20. ^ Bassil, Naji M; Bryan, Nikolay; Lloyd, Jonathan R (2014). "Izosakkarin kislotasining yuqori pH darajasida mikroblarning parchalanishi". ISME jurnali. 9 (2): 310–320. doi:10.1038 / ismej.2014.125. ISSN  1751-7362. PMC  4303625. PMID  25062127.
  21. ^ Yanssen, Pol Yaak; Rout, Simon P.; Radford, Jessika; Qonunlar, Endryu P.; Suini, Frensis; Elmekavi, Ahmed; Gilli, Liza J.; Hamfreyz, Pol N. (2014). "Radioaktiv chiqindilarni yo'q qilish paytida hosil bo'lgan gidroksidi tsellyuloza degradatsiyasi mahsulotlarining biologik buzilishi". PLOS ONE. 9 (9): e107433. Bibcode:2014PLoSO ... 9j7433R. doi:10.1371 / journal.pone.0107433. ISSN  1932-6203. PMC  4182033. PMID  25268118.
  22. ^ Pan, Chongle; Rout, Simon P.; Charlz, Kristofer J.; Dulgeris, Charalampos; Makkarti, Alan J.; Rooks, Deyv J.; Loughnane, J. Pol; Qonunlar, Endryu P.; Humphreys, Pol N. (2015). "Izosakkarin kislotalarining ishqoriy pH darajasida tabiiy mikroblar jamoalari tomonidan anoksik biodegradatsiyasi". PLOS ONE. 10 (9): e0137682. Bibcode:2015PLoSO..1037682R. doi:10.1371 / journal.pone.0137682. ISSN  1932-6203. PMC  4569480. PMID  26367005.
  23. ^ Li, Sianchjen; Rout, Simon P.; Charlz, Kristofer J.; Garratt, Eva J.; Qonunlar, Endryu P.; Gunn, Jon; Humphreys, Pol N. (2015). "Izosakkarin kislotalari hosil bo'lishining dalillari va ularni keyinchalik mikro-gidroksidi ifloslangan tuproqlarda mahalliy mikrob konsortsiumlari tomonidan parchalanishi, o'rta darajadagi radioaktiv chiqindilarni yo'q qilish bilan bog'liqligi". PLOS ONE. 10 (3): e0119164. Bibcode:2015PLoSO..1019164R. doi:10.1371 / journal.pone.0119164. ISSN  1932-6203. PMC  4351885. PMID  25748643.
  24. ^ Charlz, C. J .; Rout, S. P .; Garratt, E. J.; Patel, K .; Qonunlar, A. P.; Hamfreyz, P. N .; Stams, Alfons (2015). "Antropogen, giperalkalin muhitida inkübe qilingan selülozik materiallardan izosakkarin kislotasini anaerob parchalanishiga qodir bo'lgan alkalifil biofilm konsortsiumini boyitish". FEMS Mikrobiologiya Ekologiyasi. 91 (8): fiv085. doi:10.1093 / femsec / fiv085. ISSN  1574-6941. PMC  4629871. PMID  26195600.
  25. ^ Dulgeris, Charalampos; Hamfreylar, Pol; Rout, Simon (2015). "Ta'sirini modellashtirishga yondashuv 14Geologik utilizatsiya inshootidagi reaktor grafitidan C chiqishi ". Mineralogik jurnali. 79 (6): 1495–1503. Bibcode:2015MinM ... 79.1495D. doi:10.1180 / minmag.2015.079.6.24. ISSN  0026-461X.

Tashqi havolalar