Ванадат

В химии, A ванадат представляет собой анионный координационный комплекс из ванадия . Часто ванадат относится к оксоанионам ванадия , большинство из которых существует в высшей степени окисления +5. Комплексы [V (CN) ₆ ] ^3- и [V ₂ Cl ₉ ] ^3- называются гексацианованадатом и нонахлордиванадатом.

Простой ион ванадата - это тетраэдрический ортованадат, VO^3-
₄анион, который присутствует, например, в ортованадате натрия и в растворах V ₂ O ₅ в сильном основании ( pH > 13 ^[1] ). Обычно этот ион представлен одинарной двойной связью, однако это резонансная форма, поскольку ион представляет собой правильный тетраэдр с четырьмя эквивалентными атомами кислорода.

Кроме того, существует ряд полиоксованадат-ионов, который включает дискретные ионы и «бесконечные» полимерные ионы. ^[2] Существуют также ванадаты, такие как ванадат родия, RhVO ₄ , который имеет статистическую структуру рутила, в которой ионы Rh ³⁺ и V ⁵⁺ случайным образом занимают позиции Ti ⁴⁺ в решетке рутила, ^[3] которые не содержат решетку из катионов и уравновешивающих анионов ванадата, но представляют собой смешанные оксиды .

В химической номенклатуре, когда ванадат является частью названия, это указывает на то, что соединение содержит анион с центральным атомом ванадия, например гексафторванадат аммония - это общее название соединения (NH ₄ ) ₃ VF ₆ с названием гексафторидованадата аммония ( ИЮПАК) (ИЮПАК). III).

Примеры оксованадат-ионов [ править ]

Некоторые примеры дискретных ионов:

VO^3-
₄«ортованадат», четырехгранный. ^[2]
V
₂О^4-
₇«пированадат», тетраэдры VO _{4 с} общими углами , похожие на дихромат- ион ^[2]
V
₃О^3-
₉, циклический с общими вершинами тетраэдрами VO ₄^[4]
V
₄О^4-
₁₂, циклический с общими вершинами тетраэдрами VO ₄^[5]
V
₅О^3-
₁₄, угловые общие тетраэдры VO ₄^[6]
V
₆О^6-
₁₈, звенеть. ^[7]
V
₁₀О^6-
₂₈«декаванадат», октаэдры VO _{6 с} общими ребрами и углами ^[2]
V
₁₂О^4-
₃₂
V
₁₃О^3-
₃₄, конденсированные октаэдры VO ₆^[8]
V
₁₈О^12-
₄₂^[9]

Некоторые примеры полимерных «бесконечных» ионов:

[VO
₃]^{п -}
_пв, например, NaVO ₃ , метаванадат натрия ^[2]
[V
₃О
₈]^{п -}
_пв CaV ₆ O ₁₆^[10]


метаванадатные цепи	V ₅ O ₁₄	декаванадат-ион

В этих ионах ванадий проявляет тетраэдрическую, квадратно-пирамидальную и октаэдрическую координацию. В этом отношении ванадий имеет сходство с вольфраматом и молибдатом , тогда как хром, однако, имеет более ограниченный набор ионов.

Водные растворы [ править ]

Растворение пятиокиси ванадия в сильнощелочном водном растворе дает бесцветный VO.^3-
₄ион. При подкислении цвет этого раствора постепенно темнеет от оранжевого до красного примерно при pH 7. Коричневый гидратированный V ₂ O ₅ выпадает в осадок при pH 2, повторно растворяясь с образованием светло-желтого раствора, содержащего ион [VO ₂ (H ₂ O) ₄ ] ⁺ . Количество и идентичность оксианионов, которые существуют между pH 13 и 2, зависят от pH, а также от концентрации. Например, протонирование ванадата инициирует серию конденсаций с образованием полиоксованадат-ионов: ^[2]

pH 9–12; HVO^2-
₄, V
₂О^4-
₇
pH 4–9; ЧАС
₂VO^-
₄, V
₄О^4-
₁₂, HV
₁₀О^5-
₂₈
pH 2–4; H ₃ VO ₄ , H
₂V
₁₀О^4-
₂₈

Фармакологические свойства [ править ]

Ванадат является мощным ингибитором некоторых АТФаз плазматической мембраны , таких как Na ⁺ / K ⁺ -АТФаза и Са ²⁺ -АТФаза ( PMCA ). Действуя как аналог фосфата в переходном состоянии, ванадат подвергается нуклеофильной атаке водой во время переноса фосфорила, по существу «улавливая» АТФазы P-типа в их фосфорилированном состоянии E2.^[11]^[12] Однако он не ингибирует другие АТФазы, такие как SERCA (Са ²⁺ -АТФаза сарко / эндоплазматического ретикулума ), актомиозиновая АТФаза и митохондриальная АТФаза. ^[13]^[14]^[15]

Ссылки [ править ]

^ Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А .; Бохманн, Манфред (1999), Advanced Inorganic Chemistry (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
^ a b c d e f Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
^ Уэллс А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия 5-е издание Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
^ Гамильтон EE; Fanwick PE; Вилкер Дж. Дж. (2002). «Неуловимый ванадат (V 3 O 9 ) 3- : изоляция, кристаллическая структура и поведение в неводном растворе» . Варенье. Chem. Soc. 124 (1): 78–82. DOI : 10.1021 / ja010820r . PMID 11772064 .
^ Г.-Ю. Ян, Д.-В. Гао, Ю. Чен, Ж.-К. Сюй, Q.-X. Цзэн, Х.-Р. Вс, З.-В. Пей, К. Су, Ю. Син, Ю.-Х. Линг и Х.-К. Цзя (1998). «[Ni (C ₁₀ H ₈ N ₂ ) ₃ ] 2 [V ₄ O ₁₂ ] · 11H ₂ O». Acta Crystallographica C . 54 (5): 616–618. DOI : 10.1107 / S0108270197018751 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ День VW; Вальтер Г. Клемперер; ОМ Яги (1989). «Новый структурный тип в химии полиоксоанионов: синтез и структура V
₅О^3-
₁₄анион ». J. Am. Chem. Soc. 111 (12): 4518. doi : 10.1021 / ja00194a068 .
^ Guang-Chuan Ou .; Лонг Цзян; Сяо-Лун Фэн; Тонг-Бу Лу (2009). «Макроциклические комплексы металлов с полиоксоанионным мостиком ванадия: от одномерных к трехмерным структурам» . Сделки Дальтона . 1 (1): 71–76. DOI : 10.1039 / B810802A . PMID 19081973 .
^ Hou D .; Hagen KD; Hill CL (1992). «Тридекаванадат, [V ₁₃ O ₃₄ ] ^3- , новый изополиванадат с высоким потенциалом». Варенье. Chem. Soc. 114 (14): 5864. DOI : 10.1021 / ja00040a061 .
^ Мюллер A .; Sessoli R .; Krickemeyer E .; Bögge H .; Мейер Дж .; Gatteschi D .; Pardi L .; Westphal J .; Hovemeier K .; Rohlfing R .; Деринг Дж; Hellweg F .; Beugholt C .; Шмидтманн М. (1997). «Полиоксованадаты: высокоядерные спиновые кластеры с интересными системами хозяин – гость и различными электронными популяциями. Синтез, организация спинов, магнитохимия и спектроскопические исследования». Неорг. Chem. 36 (23): 5239. DOI : 10.1021 / ic9703641 .
^ Jouanneau, S .; Verbaere, A .; Гайомар, Д. (2003). «О новом ванадате кальция: синтез, структура и поведение введения Li». Журнал химии твердого тела . 172 (1): 116–122. Bibcode : 2003JSSCh.172..116J . DOI : 10.1016 / S0022-4596 (02) 00164-0 .
^ Кюльбрандт, Вернер (апрель 2004 г.). «Биология, структура и механизм АТФаз P-типа». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 5 (4): 282–295. DOI : 10.1038 / nrm1354 . ISSN 1471-0072 . PMID 15071553 .
^ Дэвис, Дуглас R .; Хол, Вим GJ (2004-11-19). «Сила ванадата в кристаллографических исследованиях ферментов переноса фосфорила» . Письма FEBS . 577 (3): 315–321. DOI : 10.1016 / j.febslet.2004.10.022 . ISSN 0014-5793 . PMID 15556602 .
^ Luo D .; Nakazawa M .; Yoshida Y .; Cai J .; Имаи С. (2000). «Влияние трех различных ингибиторов АТФазы Са ²⁺ на вызванные сокращения аорты кролика и активность АТФаз Са ²⁺ в аорте свиньи». Общая фармакология: сосудистая система . 34 (3): 211–220. DOI : 10.1016 / S0306-3623 (00) 00064-1 . PMID 11120383 .
^ Bowman BJ; Слейман Ч.В. (1979). «Влияние ванадата на АТФазу плазматической мембраны Neurospora crassa». Журнал биологической химии . 254 (8): 2928–2934. PMID 155060 .
^ Аурелиано, Мануэль; Кранс, Дебби С. (2009). «Декаванадат ( V10О6- 28) и оксованадаты: оксометаллаты со многими биологическими активностями » . Журнал неорганической биохимии . 103 (4): 536–546. doi : 10.1016 / j.jinorgbio.2008.11.010 . ISSN 0162-0134 .

[1] Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А .; Бохманн, Манфред (1999), Advanced Inorganic Chemistry (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5

[Greenwood-2] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.

[3] Уэллс А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия 5-е издание Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6

[4] Гамильтон EE; Fanwick PE; Вилкер Дж. Дж. (2002). «Неуловимый ванадат (V 3 O 9 ) 3- : изоляция, кристаллическая структура и поведение в неводном растворе» . Варенье. Chem. Soc. 124 (1): 78–82. DOI : 10.1021 / ja010820r . PMID 11772064 .

[5] Г.-Ю. Ян, Д.-В. Гао, Ю. Чен, Ж.-К. Сюй, Q.-X. Цзэн, Х.-Р. Вс, З.-В. Пей, К. Су, Ю. Син, Ю.-Х. Линг и Х.-К. Цзя (1998). «[Ni (C ₁₀ H ₈ N ₂ ) ₃ ] 2 [V ₄ O ₁₂ ] · 11H ₂ O». Acta Crystallographica C . 54 (5): 616–618. DOI : 10.1107 / S0108270197018751 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[6] День VW; Вальтер Г. Клемперер; ОМ Яги (1989). «Новый структурный тип в химии полиоксоанионов: синтез и структура V
₅О^3-
₁₄анион ». J. Am. Chem. Soc. 111 (12): 4518. doi : 10.1021 / ja00194a068 .

[7] Guang-Chuan Ou .; Лонг Цзян; Сяо-Лун Фэн; Тонг-Бу Лу (2009). «Макроциклические комплексы металлов с полиоксоанионным мостиком ванадия: от одномерных к трехмерным структурам» . Сделки Дальтона . 1 (1): 71–76. DOI : 10.1039 / B810802A . PMID 19081973 .

[8] Hou D .; Hagen KD; Hill CL (1992). «Тридекаванадат, [V ₁₃ O ₃₄ ] ^3- , новый изополиванадат с высоким потенциалом». Варенье. Chem. Soc. 114 (14): 5864. DOI : 10.1021 / ja00040a061 .

[9] Мюллер A .; Sessoli R .; Krickemeyer E .; Bögge H .; Мейер Дж .; Gatteschi D .; Pardi L .; Westphal J .; Hovemeier K .; Rohlfing R .; Деринг Дж; Hellweg F .; Beugholt C .; Шмидтманн М. (1997). «Полиоксованадаты: высокоядерные спиновые кластеры с интересными системами хозяин – гость и различными электронными популяциями. Синтез, организация спинов, магнитохимия и спектроскопические исследования». Неорг. Chem. 36 (23): 5239. DOI : 10.1021 / ic9703641 .

[10] Jouanneau, S .; Verbaere, A .; Гайомар, Д. (2003). «О новом ванадате кальция: синтез, структура и поведение введения Li». Журнал химии твердого тела . 172 (1): 116–122. Bibcode : 2003JSSCh.172..116J . DOI : 10.1016 / S0022-4596 (02) 00164-0 .

[11] Кюльбрандт, Вернер (апрель 2004 г.). «Биология, структура и механизм АТФаз P-типа». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 5 (4): 282–295. DOI : 10.1038 / nrm1354 . ISSN 1471-0072 . PMID 15071553 .

[12] Дэвис, Дуглас R .; Хол, Вим GJ (2004-11-19). «Сила ванадата в кристаллографических исследованиях ферментов переноса фосфорила» . Письма FEBS . 577 (3): 315–321. DOI : 10.1016 / j.febslet.2004.10.022 . ISSN 0014-5793 . PMID 15556602 .

[13] Luo D .; Nakazawa M .; Yoshida Y .; Cai J .; Имаи С. (2000). «Влияние трех различных ингибиторов АТФазы Са ²⁺ на вызванные сокращения аорты кролика и активность АТФаз Са ²⁺ в аорте свиньи». Общая фармакология: сосудистая система . 34 (3): 211–220. DOI : 10.1016 / S0306-3623 (00) 00064-1 . PMID 11120383 .

[14] Bowman BJ; Слейман Ч.В. (1979). «Влияние ванадата на АТФазу плазматической мембраны Neurospora crassa». Журнал биологической химии . 254 (8): 2928–2934. PMID 155060 .

[15] Аурелиано, Мануэль; Кранс, Дебби С. (2009). «Декаванадат ( V10О6- 28) и оксованадаты: оксометаллаты со многими биологическими активностями » . Журнал неорганической биохимии . 103 (4): 536–546. doi : 10.1016 / j.jinorgbio.2008.11.010 . ISSN 0162-0134 .

[1]