Биологическая роль серы (сульфгидрильные группы и дисульфидные мостики в белках). Химические основы применения серы и её соединений в медицине, фармации, фармацевтическом анализе.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сера входит в состав многих биомолекул – белков, аминокислот (цистина, цистеина, метионина и др.), гормонов (например, инсулина), витаминов (например, вита­мина В1). Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин-сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, тканях миокарда. Серосодержащими метаболитами являются гемоглобин, эстрогены, фибриногены и др. Много серы содержится в структурных веществах волос, костях, нервной ткани.

Аминокислоты, содержащие серу, характеризуются наличием сульфгидрильных –SН-групп (например, цистеин) или нали­чием дисульфидных связей –S–S– (например, цистин). При окислении сульфгидрильных групп образуются дисульфидные связи и, наоборот, при восстановлении связей –S–S– образуются SН-группы, т.е. эти переходы обратимы:

· R1–SH+R2–SH « R1–S–S–R2

Аминокислоты, которые содержат серу, в некоторой степени защищают организм от радиационных поражений. Это связано с тем, что свободные радикалы Н* и ОН*, которые образуются в результате радиолиза воды, очень активны, а водородсульфидные группы аминокислот, вступая в реакции, уменьшают их активность.

При взаимодействии серы с органическими веществами организма образуются сульфиды и пентатионовая кислота, от присутствия которых зависят противомикробные и противопаразитарные свойства серы. Сера входит в состав серной мази, мази Вилькинсона, применяющейся при чесотке, грибковых и других заболеваниях кожи, и жидкости Флеминкса, применяемой для лечения чесотки. В медицинской практике используют очищенную и осажденную серу.

Селен и теллур. Общая характеристика. КО и ОВ свойства водородных соединений и их солей. Оксиды и кислоты, их КО и ОВ свойства (в сравнении с подобными соединениями серы). Биологическая роль селена.

 

СЕЛЕН И ТЕЛЛУР. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Элементы кислород O, сера S, селен Se, теллур Те и полоний Ро, входящие в VI A группу называют халькогенами (образующие руды, греч.). Кислород и сера являются типическими элементами VI A группы; остальные элементы объединяют в подгруппу селена (Se, Te, Po).

В основном состоянии атомы халькогенов имеют конфигурацию ns2np4 с двумя неспаренными р-электронами. Поэтому эти элементы проявляют стремление к дополнению электронами внешнего уровня до октета.

В ряду O – S – Se – Te – Po увеличиваются радиусы атомов, понижаются величины энергии ионизации и относительная электроотрицательность. Следовательно, от кислорода к полонию в подгруппе понижается окислительная активность элементов. Неметаллические свойства халькогенов при переходе от кислорода к полонию ослабляются. Селен - хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная), а у теллура появляются металлические свойства.

Для элементов VI A группы способность к комплексообразованию выражена слабо. С увеличением порядкового номера у элементов возрастают координационные числа. Для серы и селена они равны 3 и 4, у теллура – 6 и даже 8. Это связано с тем, что при переходе от серы к теллуру в образовании σ- и π-связей всё большую роль начинают играть d- и f-орбитали. Наиболее характерными степенями окисления для Se, Te являются: (–2), 0, +4, +6.

КО И ОВ СВОЙСТВА ВОДОРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ СОЛЕЙ.

Селеноводород H2Se и теллуроводород Н2Te (очень ядовит) по свойствам сходны с сероводородом, но значительно менее устойчивы. Термический распад H2Se с заметной скоростью идет при 150°, a H2Te уже при 0°.

Селеноводород и теллуроводород — бесцветные газы с неприятным запахом, напоминающим сероводород (H2Se) и мышьяковистый водород (H2Te). Они растворяются в воде. H2Se и H2Te являются более сильными кислотами, чем H2S.

Селеноводород

Для получения селеноводорода могут использоваться реакции взаимодействия селенидов активных металлов с водой или разбавленными кислотами, например, гидролиз селенида алюминия Al2Se3, сопровождающийся образованием гидроксида алюминия:

· Al2Se3 + 6Н2O = 2Аl(OH)3 + 3H4Se↑

Другой пример, селеноводород образуется также в результате взаимодействия с кислотой селенида железа(II) FeSe:

· FeSe + 2HCl = FeCl2 + H2Se

Также может быть получен прямым синтезом их элементов при нагреве свыше 400 °С

· H2 + Se → H2Se

При горении селеноводорода в воздухе или кислороде образуется диоксид селена и вода:

· 2H2Se + 3O2 → 2H2O + 2SeO2 

При недостатке кислорода и пониженной температуре окисляется до элементарного селена:

· 2H2Se + O2 → 2H2O + 2Se

Селениды — соединения селена с менее электроотрицательными элементами. Селениды известны как для металлов, так и неметаллов.

Например: Селенид натрия — Na2Se, белые расплывающиеся кристаллы, растворимые в холодной воде, разлагаются с горячей, образуют кристаллогидраты.

ПОЛУЧЕНИЕ:

Реакция натрия и селена в жидком аммиаке:

· 2Na + Se → Na2Se (при to= - 40C)

Пропуская селеноводород через концентрированный раствор гидроокиси натрия:

· 2NaOH + H2Se → Na2Se + 2H2O

Реакция газообразного селеноводорода с металлическим натрием:

· 2Na + H2Se → Na2Se + H2 (при to= 100C)

Разложение селенита натрия:

· 2 Na2SeO3 → 2Na2Se + 3O2 (при to= 710C)

Восстановление селенита натрия:

· Na2SeO3 + 3H2 → Na2Se + 3H2O (при to= 550-650C)

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Разлагается горячей водой, образуя смесь продуктов:

· Na2Se + 3H2O → Na2Sen, Se, NaOH, H2 (при to= 100C)

Реагирует с кислотами:

· Na2Se + 2HCl → 2NaCl + H2Se ↑

Окисляется концентрированной азотной кислотой:

· Na2Se + 8HNO3 → Na2SeO4 + 8NO2↑ + 4H2O

Растворяет селен:

· Na2Se + (n − 1) Se → Na2Sen (при to= 100C)

С концентрированным раствором селеноводорода образует гидроселенид натрия:

· Na2Se + H2Se → 2NaHSe

Во влажном состоянии легко окисляется кислородом воздуха:

· 2Na2Se + O2 + 2H2O → 4NaOH + 2Se

Теллуроводород

 

ПОЛУЧЕНИЕ:

 

Для получения H2Те практически непригодны реакции взаимодействия теллуридов с водой или кислотами, так как из-за разложения, образующегося H2Те его выход очень мал.

· Al2Te3 + 6HCl → 3H2Te↑ + 2AlCl3

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

H2Те, как и селеноводород является очень сильным восстановителем, например, обесцвечивает раствор йода:

· H2Te + I2 → 2HI↑ + Te

 

H2Те очень нестойкое соединение, уже при 0 °C в темноте медленно разлагается на элементы, при освещении скорость разложения нарастает. Жидкий H2Те на свету разлагается очень быстро, именно от этого он на свету весьма быстро приобретает зеленовато-жёлтый цвет из-за растворения в нём элементарного теллура:

· H2Te → Te + H2↑

 

Теллуроводород горит в воздухе или кислороде синим пламенем, с образованием диоксида теллура и воды:

· 2H2Te + 3O2 → 2H2O + 2TeO2

 

Окисляется кислородом воздуха, особенно во влажном воздухе, до элементарного теллура даже при 0 °C:

· 2H2Te + O2 → 2Te + 2H2O

Теллуриды - эти соли устойчивые соединения. Практически все теллуриды плохо растворимы в воде и окрашены в чёрный либо серый цвет. Исключение составляют теллуриды щелочных металлов и аммония, а также теллурид бериллия — бесцветные гигроскопические кристаллы, образующие кристаллогидраты. Растворы теллуридов в результате гидролиза имеют щелочную реакцию.

 

Например: Теллурид натрия — бинарное неорганическое соединение щелочного металла натрия и теллура с формулой Na2Te, белые расплывающиеся кристаллы, растворимые в холодной воде, разлагаются горячей, образует кристаллогидрат.

 

ПОЛУЧЕНИЕ:

Реакция натрия и теллура в жидком аммиаке:

· 2Na + Te → Na2Te (при to= - 40C)

Пропуская теллуроводород через концентрированный раствор гидроокиси натрия:

· 2NaOH + H2Te → Na2Te + 2H2O

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Разлагается горячей водой, образуя смесь продуктов:

· Na2Te + 3H2O → Na2Ten, Te, NaOH, H2 (при to=100C)

Реагирует с кислотами:

· Na2Te + 2HCl → 2NaCl + H2Te↑

Во влажном состоянии легко окисляется кислородом воздуха:

· 2Na2Te + O2 + 2H2O → 4NaOH + 2Te↓

Растворяет теллур:

· Na2Te + (n − 1)Te → Na2Ten (при to=100C)

Вступает в обменные реакции:

· Na2Te + 2AgNO3 → Ag2Te↓ + 2NaNO3

 

Дата: 2019-07-30, просмотров: 540.