Коэффициент распределения октанол-вода

Коэффициент распределения н- октанол-вода, K _ow представляет собой коэффициент распределения для двухфазной системы, состоящей из н- октанола и воды. ^[1] K _ow также часто называют символом P, особенно в английской литературе.

К _вл служит мерой взаимосвязи между липофильности (Жирорастворимость) и гидрофильности (растворимости в воде) вещества. Значение больше единицы, если вещество более растворимо в жироподобных растворителях, таких как н-октанол, и меньше единицы, если оно более растворимо в воде.

Если вещество присутствует в виде нескольких химических соединений в системе октанол-вода из-за ассоциации или диссоциации , каждому виду присваивается свое собственное значение K _ow . Связанное значение D не различает разные виды, а только указывает соотношение концентраций вещества между двумя фазами.

Приложения [ править ]

K _ква значение используется, среди прочего, для оценки воздействия на окружающую судьбе стойких органических загрязнителей . Например, химические вещества с высокими коэффициентами распределения имеют тенденцию накапливаться в жировой ткани организмов ( биоаккумуляция ).

Кроме того, этот параметр играет важную роль в исследованиях лекарственных средств ( Правило пяти ) и токсикологии . Эрнст Овертон и Ханс Мейер обнаружили еще в 1900 году , что эффективность анестетики увеличивается с увеличением Д.К. _ква значения (так называемым Мейер-Овертон правило). ^[2]

K _ква значение также обеспечивает хорошую оценку того , как вещество распределено в пределах ячейки между липофильным биомембранна и водной цитозоле .

Оценка [ править ]

Так как это не возможно измерить K _вл для всех веществ, различные модели были разработаны , чтобы обеспечить их предсказания, например , количественные соотношения структура-активность (QSAR) или линейные свободные энергетические соотношения (LFER) ^[3]^[4] , такие как Уравнение Гаммета . ^[5]

Вариант системы UNIFAC также можно использовать для оценки коэффициентов разделения октанол-вода. ^[6]

Уравнения [ править ]

Определение K _ow или P-значения

Значение K _ow или P всегда относится только к одному виду или веществу:

{\ displaystyle K _ {\ mathrm {ow}} = P = {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {i}}} {c_ {w} ^ {S_ {i}}}}}

с:

${\ displaystyle c_ {o} ^ {S_ {i}}}$ концентрация вида i вещества в фазе, богатой октанолом
${\ displaystyle c_ {w} ^ {S_ {i}}}$ концентрация вида i вещества в богатой водой фазе

Если в системе октанол-вода в результате диссоциации или ассоциации присутствуют различные частицы, для системы существует несколько значений P и одно значение D. С другой стороны, если вещество присутствует только в одном виде, значения P и D идентичны.

P обычно выражается в виде десятичного логарифма , то есть Log P (также Log P _ow или, реже, Log pOW):

{\ displaystyle \ log {P} = \ log {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {i}}} {c_ {w} ^ {S_ {i}}}} = \ log c_ {o} ^ { S_ {i}} - \ log c_ {w} ^ {S_ {i}}}

Log P положительный для липофильных и отрицательный для гидрофильных веществ или видов.

Определение D-значения

Значение D правильно относится только к соотношению концентраций одного вещества, распределенного между октанольной и водной фазами. В случае вещества, встречающегося в виде нескольких видов, его можно рассчитать путем суммирования концентраций всех n видов в октанольной фазе и концентраций всех n видов в водной фазе:

{\ displaystyle D = {\ frac {c_ {o}} {c_ {w}}} = {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {1}} + c_ {o} ^ {S_ {2}} + \ dots + c_ {o} ^ {S_ {n}}} {c_ {w} ^ {S_ {1}} + c_ {w} ^ {S_ {2}} + \ dots + c_ {w} ^ {S_ {n}}}}}

с:

${\ displaystyle c_ {o}}$ концентрация вещества в фазе, богатой октанолом
${\ displaystyle c_ {w}}$ концентрация вещества в водной фазе

Значения D также обычно задаются в виде десятичного логарифма как Log D:

{\ displaystyle \ log {D} = \ log {\ frac {c_ {o}} {c_ {w}}} = \ log c_ {o} - \ log c_ {w}}

Как и Log P, Log D является положительным для липофильных и отрицательным для гидрофильных веществ. В то время как значения P в значительной степени не зависят от значения pH водной фазы из-за их ограничения только одним видом, значения D часто сильно зависят от значения pH водной фазы.

Примеры значений [ править ]

Значения log K _ow обычно _{находятся в} диапазоне от -3 (очень гидрофильный) до +10 (чрезвычайно липофильный / гидрофобный). ^[7]

Значения, перечисленные здесь ^[8] , отсортированы по коэффициенту разделения. Ацетамид является гидрофильным, а 2,2 ', 4,4', 5-пентахлорбифенил является липофильным.


Вещество	log K _OW	Т
Ацетамид	-1,155	25 ° C
Метанол	-0,824	19 ° С
Муравьиная кислота	-0,413	25 ° C
Диэтиловый эфир	0,833	20 ° C
п- дихлорбензол	3,370	25 ° C
Гексаметилбензол	4,610	25 ° C
2,2 ', 4,4', 5- пентахлорбифенил	6,410	Окружающий

См. Также [ править ]

Гидрофобный эффект
Дортмундский банк данных

Источники [ править ]

Кай-Уве Госс: Der Oktanol / Wasser Verteilungskoeffizient - Das Allheilmittel der Umweltchemie? UWSF-ESPR-Beitragsserie: Persistente Organische Schadstoffe (СОЗ), UWSF 15 (4), S. 273–279; DOI : 10.1065 / uwsf2003.01.050 .
Буркхард Хуэль-Фабианек: Коэффициенты распределения (Kd) для моделирования процессов переноса радионуклидов в подземных водах (PDF; 9,4 МБ), JÜL-Berichte, Forschungszentrum Jülich, Nr. 4375, 2014, ISSN 0944-2952 .

Ссылки [ править ]

Перейти ↑ Sangster, J. (1997). Коэффициенты распределения октанол-вода: основы и физическая химия . Чичестер: Вайли. ISBN 0-471-97397-1. OCLC 36430034 .
^ Бараш, Пол Г. (2009). Клиническая анестезия . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0-7817-8763-5.
^ Dearden, JC (сентябрь 1985). «Разделение и липофильность в количественных отношениях структура-активность» . Перспективы гигиены окружающей среды . 61 : 203–228. DOI : 10.1289 / ehp.8561203 . ISSN 0091-6765 . PMC 1568760 . PMID 3905374 .
^ G, Юджин Келлог; Диджей, Авраам (июль 2000 г.). «Гидрофобность: LogP (o / w) больше, чем сумма его частей?». Европейский журнал медицинской химии . 35 (7–8): 651–61. DOI : 10.1016 / s0223-5234 (00) 00167-7 . PMID 10960181 .
^ Джон С. Дирден: Разделение и липофильность в количественных отношениях структура-активность . Environ. Перспектива здоровья. 1985 сентябрь; 61: 203–228; PMC 1568760 .
^ Я, Георгиос М. Контогеоргис; Гани, Рафикул (30.06.2004). Компьютерная оценка свойств для проектирования процессов и продуктов: Компьютерная химическая инженерия . Эльзевир. ISBN 978-0-08-047228-7.
^ Cumming H, Rücker C (сентябрь 2017 г.). «Измерение коэффициента распределения октанол-вода простым методом ЯМР 1H» . САУ Омега . 2 (9): 6244–6249. DOI : 10.1021 / acsomega.7b01102 . PMC 6644330 . PMID 31457869 .
^ "DDBST - DDBST GmbH" . www.ddbst.com . Проверено 20 мая 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

Виртуальная лаборатория вычислительной химии интерактивный расчет и интерактивное сравнение нескольких методов
Программное обеспечение LogP-Berechnungsoftware от ACD (коммерческое)
Справочник справочников и базы данных с коэффициентами разделения октанол-вода
Полная бесплатная база данных оцененных коэффициентов разделения октанол-вода от Sangster Research Laboratories

[1] Перейти ↑ Sangster, J. (1997). Коэффициенты распределения октанол-вода: основы и физическая химия . Чичестер: Вайли. ISBN 0-471-97397-1. OCLC 36430034 .

[2] Бараш, Пол Г. (2009). Клиническая анестезия . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0-7817-8763-5.

[3] Dearden, JC (сентябрь 1985). «Разделение и липофильность в количественных отношениях структура-активность» . Перспективы гигиены окружающей среды . 61 : 203–228. DOI : 10.1289 / ehp.8561203 . ISSN 0091-6765 . PMC 1568760 . PMID 3905374 .

[4] G, Юджин Келлог; Диджей, Авраам (июль 2000 г.). «Гидрофобность: LogP (o / w) больше, чем сумма его частей?». Европейский журнал медицинской химии . 35 (7–8): 651–61. DOI : 10.1016 / s0223-5234 (00) 00167-7 . PMID 10960181 .

[5] Джон С. Дирден: Разделение и липофильность в количественных отношениях структура-активность . Environ. Перспектива здоровья. 1985 сентябрь; 61: 203–228; PMC 1568760 .

[6] Я, Георгиос М. Контогеоргис; Гани, Рафикул (30.06.2004). Компьютерная оценка свойств для проектирования процессов и продуктов: Компьютерная химическая инженерия . Эльзевир. ISBN 978-0-08-047228-7.

[pmid31457869-7] Cumming H, Rücker C (сентябрь 2017 г.). «Измерение коэффициента распределения октанол-вода простым методом ЯМР 1H» . САУ Омега . 2 (9): 6244–6249. DOI : 10.1021 / acsomega.7b01102 . PMC 6644330 . PMID 31457869 .

[8] "DDBST - DDBST GmbH" . www.ddbst.com . Проверено 20 мая 2020 .

[1]