Диокси́д триуглеро́да (1,3-диоксопропадиен, субоксид углерода, недоокись углерода, трикарбодиоксид) С3О2 — органическое соединение, бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким, удушливым запахом, легко полимеризующийся в обычных условиях с образованием продукта, нерастворимого в воде, жёлтого, красного или фиолетового цвета.
Диоксид триуглерода | |
---|---|
Общие | |
Хим. формула | C₃O₂ |
Физические свойства | |
Состояние | бесцветный газ |
Молярная масса | 68,0309 г/моль |
Плотность | 0,906 г/см³ |
Термические свойства | |
Т. плав. | −107 ℃ |
Т. кип. | 6,8 ℃ |
Т. разл. | 300 ℃ |
Энтальпия образования | 199,1 кДж/моль |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | реагирует |
Классификация | |
Номер CAS | 504-64-3 |
PubChem | 136332 |
ChemSpider | 120106 |
ChEBI | 30086 |
C(=C=O)=C=O | |
InChI=1S/C3O2/c4-2-1-3-5 | |
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное. |
Молекула
Молекула С3О2 имеет линейное строение О=С=С=С=О с длиной связи С=С 130 пм и С=О 120 пм.
Химические свойства
Диоксид триуглерода является внутренним ангидридом малоновой кислоты — при взаимодействии с водой в течение 1 часа количественно даёт малоновую кислоту:
По остальным свойствам он также сходен с кетенами из-за алленообразного строения молекулы — легко реагирует с нуклеофилами с образованием производных малоновой кислоты. Реакция проходит через образование енолов (нуклеофильное присоединение по карбонильной группе):
Полимеризуется при сжижении или хранении при давлении выше 100 мм рт.ст. в красный полимер. Полимеризация ускоряется в присутствии пентаоксида фосфора.
Получение
Получают С3О2 пиролизом ангидрида диацетилвинной кислоты, дегидратацией малоновой кислоты или её эфиров, например, фосфорным ангидридом, и другими методами[1]:
Биохимическое значение
Диоксид триуглерода может образовываться в малых количествах как побочный продукт во всех биохимических процессах, в которых обычно образуется окись углерода (CO), в частности при окислении гема ферментом гемоксигеназой. Кроме того, диоксид триуглерода в организме может также образовываться из малоновой кислоты, внутренним ангидридом которой он является. Показано, что в организме диоксид триуглерода способен полимеризоваться в макроциклические структуры вида (C3O2)n (в основном (C3O2)6 и (C3O2)8), причём эти макроциклические соединения обладают дигоксин-подобной активностью, способностью угнетать активность Na+/K+-АТФ-азы и кальций-зависимой АТФ-азы и натрийуретической активностью и, очевидно, являются эндогенными аналогами дигоксина и уабаина в клетках животных и эндогенными регуляторами функции Na+/K+-АТФ-азы и натрийуреза, а также эндогенными антигипертензивными веществами[2][3][4]. Кроме того, этим макроциклическим соединениям диоксида триуглерода приписывают также способность защищать клетки от свободнорадикального повреждения и оксидативного стресса (что логично, учитывая «недоокисленность» углерода в них) и роль эндогенной противоопухолевой защиты, в частности, в подвергающихся высокой степени воздействия оксидативного стресса светочувствительных клетках сетчатки глаза[5].
Примечания
Литература
- «Dictionary of organic compounds». — Vol.1, Abadole-Cytosine. — New York, 1953. — С. 428
- «Руководство по неорганическому синтезу». — Т.3, под ред. Брауэра Г. — М.: Мир, 1985. — С. 682—684
- «Справочник химика». — 2 изд., Т.1. — Л.-М.: Химия, 1966. — С. 605 (давление паров)
- «Справочник химика». — Т.2. — Л.-М.: Химия, 1964. — С. 228—229
- Binneweis M., Milke E. «Thermochemical Data of Elements and Compounds». — 2ed, 2002. — С. 267
- Некрасов Б. В. «Основы общей химии». — Т.1. — М.: Химия, 1973. — С. 513
- Реми Г. «Курс неорганической химии». — Т.1. — М., 1963. — С. 481
- Успехи химии. — 1967. — Т.36, № 6. — С. 947—964