Диаллил дисульфид - Diallyl disulfide

Диаллил дисульфид
Диаллил дисульфид
Diallyl-disulfide-from-xtal-3D-bs.png
Diallyl-disulfide-from-xtal-3D-sf.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
3 - [(Проп-2-ен-1-ил) дисульфанил] проп-1-ен
Другие имена
Диаллил дисульфид
Чеснок
1,2-диаллилдисульфан (не рекомендуется)
4,5-дитиа-1,7-октадиен
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
1699241
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.016.862 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 218-548-6
217847
КЕГГ
UNII
Характеристики
C6ЧАС10S2
Молярная масса146,28 г / моль
Внешностьжелтовато-прозрачная жидкость с интенсивным чесночным запахом[1]
Плотность1,01 г / см3[2]
Точка кипения 180 ° С (356 ° F, 453 К)
растворим в этиловый спирт и масла[1]
Опасности
Пиктограммы GHSGHS02: ЛегковоспламеняющийсяGHS06: ТоксичноGHS07: Вредно
Сигнальное слово GHSОпасность
H226, H301, H315, H317, H319
P210, P233, P240, P241, P242, P243, P261, P264, P270, P272, P280, P301 + 310, P302 + 352, P303 + 361 + 353, P305 + 351 + 338, P321, P330, P332 + 313, P333 + 313, P337 + 313, P362, P363, P370 + 378, P403 + 235, P405
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Диаллил дисульфид (Папы или же 4,5-дитиа-1,7-октадиен) является сероорганическое соединение происходит от чеснок и несколько других родов Allium растения.[3] Вместе с диаллил трисульфид и диаллилтетрасульфид, это один из основных компонентов дистиллированный масло из чеснок. Это желтоватая жидкость, которая не растворяется в воде и имеет резкий чесночный запах. Он образуется при разложении аллицин, который выделяется при дроблении чеснок и другие растения семейства Alliaceae. Диаллилдисульфид обладает многими полезными свойствами чеснока, но он также аллерген вызывая аллергия на чеснок. Сильно разбавленный, он используется как ароматизатор в еда. Он разлагается в организме человека на другие соединения, такие как аллилметилсульфид.

История

В 1844 г. Теодор Вертхайм разделены по паровая дистилляция резкое пахнущее вещество из чеснока и назвало его "аллил сера. »Однако только в 1892 г. Фридрих Вильгельм Земмлер идентифицировать диаллилдисульфид как один из компонентов дистиллированного чесночное масло. Природный предшественник диаллилдисульфида, аллицин, был открыт в 1944 г. Честер Дж. Каваллито и Джон Хейс Бейли. В 1947 г. А. Штоль и Э. Зеебек обнаружили, что аллицин в свою очередь может производиться из цистеин производная Alliin используя фермент аллииназа.[3][4]

Вхождение

Диаллилдисульфид и трисульфид получают разложением аллицин, который высвобождается при разрыве ячеек Alliaceae растения, особенно чеснок. Выход диаллилдисульфида является самым высоким для паровая дистилляция луковиц чеснока, которые содержат около 2 мас.% богатого диаллилдисульфидом масла. Диаллилдисульфид также можно экстрагировать из листьев чеснока, но их содержание масла значительно ниже - 0,06 мас.%.[5][6]

Извлечение и представление

В промышленных масштабах диаллилдисульфид получают из дисульфида натрия и аллилбромид или же аллилхлорид при температуре 40–60 ° С в инертный газ атмосфера; образуется дисульфид натрия на месте реагируя сульфид натрия с сера. Реакция экзотермический и его теоретическая эффективность 88% достигнута на практике.[7]

Diallyldisulfid education.png

Меньшие количества могут быть синтезированы из тех же исходных материалов, но на воздухе и с использованием бромид тетрабутиламмония как катализатор. Соответствующая доходность ниже 82%.[8] Основной проблемой, как при промышленном синтезе, так и при экстракции из растений, является отделение диаллилдисульфида от высших сульфидов (диаллилтрисульфид (ДАТЫ ), так далее.). Они имеют очень похожие физические свойства, и поэтому типичный коммерческий продукт содержит только 80% диаллилдисульфида. Превращение аллицина в диаллилдисульфид и трисульфид происходит особенно быстро при температуре выше 37 ° C.[9]

Характеристики

Физические характеристики

Диаллилдисульфид имеет резкий чесночный запах. Это прозрачная желтоватая жидкость, кипящая при 138–139 ° C (для типичной чистоты 80%) и имеющая точка возгорания при 50 ° C, а плотность около 1,0 г / мл и давление газа 1 мм рт. ст. при 20 ° C. Он неполярный; следовательно, диаллилдисульфид нерастворим в воде и растворим в жирах, маслах, липиды, и неполярные растворители, такие как гексан или же толуол.[1][2]

Химические реакции

Диаллилдисульфид легко окисляется до аллицин с пероксид водорода или же перуксусная кислота. Аллицин в свою очередь может гидролизоваться с образованием диаллилдисульфида и трисульфида. Реакция диаллилдисульфида с жидкостью сера дает смесь, содержащую диаллил полисульфиды с 22 сера атомы в непрерывной цепочке.[3][10] При нагревании диаллилдисульфид разлагается с образованием сложной смеси. Связь углерод-сера диаллилдисульфида составляет 16 ккал · моль.−1 слабее связи сера-сера (46 ккал моль−1 против 62 ккал моль−1соответственно), в результате чего при нагревании диаллилдисульфид дает аллилдитио-радикал (AllSS •), который путем присоединения к двойным связям в диаллилдисульфиде с последующей фрагментацией и последующими реакциями образует многочисленные сероорганические соединения, многие из которых обнаруживаются в следовых количествах. в дистиллированном чесночном масле.[3][11] В присутствии катализатора диаллилдисульфид может соединяться с алкилгалогениды с образованием 1-алкилтио-3-аллилтио-1-пропена и 1,3-ди (алкилтио) пропена.[12]

Приложения

В присутствии хлорид железа или же хлорид меди катализатор, или жидкий сера при 120 ° C[3][13] Диаллилдисульфид можно использовать в качестве предшественника для синтеза высших диаллиловых соединений. полисульфиды (полисульфаны). В сельском хозяйстве диаллилдисульфид и родственные диаллилполисульфиды проявляют полезную активность как экологически безвредные. нематоциды.[3] Диаллилдисульфид также является исходным материалом для синтеза аллицин. В пищевой промышленности диаллилдисульфид используется для улучшения вкуса мяса, овощей и фруктов.[1][14]

Биологическое значение

Запах и вкус

Неприятный запах диаллилдисульфида ощущается через канал катионов переходного рецепторного потенциала, член A1 (TRPA1). Этот ионный канал издавна присутствовали не только у людей и животных, но даже у грибов. Таким образом, Alliaceae На ранних стадиях эволюции растения, вероятно, разработали механизм защиты диаллилдисульфид-TRPA1 от хищников.[15][16]

Отравление и детоксикация

Диаллилдисульфид - эффективное средство для детоксикации клеток. Значительно увеличивает выработку фермента. глутатион S-трансфераза (GST), который связывает электрофильный токсины в клетке. Таким образом, чеснок поддерживает, например, функцию детоксикации клеток печени. in vitro и защищает нервные клетки от окислительного стресса, а также in vitro.[17][18][19][20][21][22][23][24] Эффект детоксикации может предотвратить симптомы воспаления. Это было подтверждено в исследовании на крысах, которым длительное введение диаллилдисульфида защищало их кишечные клетки от отравления. Это исследование также показало, что определенные побочные эффекты высоких доз чесночного масла не связаны с диаллилдисульфидом.[25] Поддерживая активность детоксикации в печени, диаллилдисульфид может обеспечить защиту печени во время химиотерапия, например против цианид детоксикация.[26][27]

Антимикробный эффект

Выпуск сероорганические соединения при разрушении растительных клеток Alliaceae имеет большое значение из-за антимикробного, инсектицидный и ларвицидный свойства этих соединений.[28] В частности, диаллилдисульфид является основной причиной ингибирования роста формы и бактерии чесночным маслом. Это также действует против язвенная болезнь желудка зародыш Helicobacter pylori, однако не так эффективно, как аллицин.[29][30] Благодаря антимикробному действию диаллилдисульфид вместе с тобрамицин, входит в состав препаратов, которые используются для выборочной дезактивации органов (например, кишечника) перед хирургическими операциями. Клиническое исследование показало, что такие препараты предотвращают эндотоксемия при операциях на сердечном клапане.[31]

Защита от рака толстой кишки

Чеснок может предотвратить колоректальный рак,[32] и несколько исследований показали, что диаллилдисульфид является основным компонентом, ответственным за это действие. Эффект зависит от дозы, как показано на мышах.[33][34] Диаллилдисульфид гораздо сильнее влияет на раковые клетки, чем на нормальные.[35] Это также приводит к сильному и дозозависимому накоплению нескольких агентов, таких как активные формы кислорода, которые активируют фермент и приводят к разрушению раковых клеток.[36]

Защита от сердечно-сосудистых заболеваний

Есть данные, что чеснок может предотвратить развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Возможная причина некоторых из этих заболеваний, например: атеросклероз или же ишемическая болезнь сердца является окислительный стресс. Последний восстанавливается диаллилдисульфидом, помогая детоксикации клетки, а также некоторыми другими механизмами.[4] Активируя ионный канал TRPA1, диаллилдисульфид приводит к кратковременному снижению артериального давления.[15]

Безопасность

Диаллилдисульфид вызывает раздражение кожи и аллерген. В частности, это основная причина аллергия на чеснок (аллергический контактный дерматит к чесноку). Аллергия обычно начинается с кончиков пальцев и не может быть предотвращена с помощью перчаток, потому что диаллилдисульфид проникает через большинство типов перчаток промышленного производства.[37][38][39][40]

Медиана смертельная доза (LD50) для приема внутрь в крысы составляет 260 мг на кг массы тела и 3,6 г / кг при поступлении через кожу. Нанесение высоких доз 5 г / кг на кожу кошек вызывает смерть от гемолитическая анемия.[1][41]

Диаллилдисульфид легко обнаруживается в воздухе или в крови с помощью газовая хроматография.[42][43]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е аллилдисульфид
  2. ^ а б Диаллилдисульфид в Sigma Aldrich
  3. ^ а б c d е ж Блок, Эрик (2010). Чеснок и другие луковые культуры: знания и наука. Королевское химическое общество. ISBN  9780854041909.[страница нужна ]
  4. ^ а б Омар, Сайед Харис; Хасан, Ахмед; Хунджул, Нашат; Али, Джавед; Акил, М. (2007). "Исторические, химические и сердечно-сосудистые перспективы чеснока: обзор". Фармакогнозия Отзывы. 1 (1): 80–87. Архивировано из оригинал на 2012-03-07. Получено 2010-05-28.
  5. ^ Лоусон, L; Ван, З; Хьюз, Б. (2007). «Идентификация и количественное определение с помощью ВЭЖХ сульфидов и диалк (эн) илтиосульфинатов в коммерческих чесночных продуктах». Planta Medica. 57 (4): 363–370. Дои:10.1055 / с-2006-960119. PMID  1775579.
  6. ^ Эдрис, А; Фадель, Х (2002). «Исследование летучих компонентов аромата эфирного масла листьев чеснока. Возможность использования для обогащения масла луковиц чеснока». Европейские пищевые исследования и технологии. 214 (2): 105–107. Дои:10.1007 / s00217-001-0429-2. S2CID  95448926.
  7. ^ [1] Патент ВОИС WO / 2006/16881[требуется полная цитата ]
  8. ^ Юань, X; Чен, X; Цзян, X; Не, Y (2006). «Синтез, характеристика и оценка биологической активности диаллилдисульфида». Журнал Центрально-Южного технологического университета. 13 (5): 515–518. Дои:10.1007 / s11771-006-0079-4. S2CID  97570822.
  9. ^ Фримен, Ф; Кодера, Y (1995). «Химия чеснока: стабильность S- (2-пропенил) -2-пропен-1-сульфинотиоата (аллицина) в крови, растворителях и смоделированных физиологических жидкостях». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 43 (9): 2332–2338. Дои:10.1021 / jf00057a004.
  10. ^ Ван, Кай; Жених, Мурри; Шеридан, Роберт; Чжан, Шаочжун; Блок, Эрик (2013). «Жидкая сера как реагент: синтез полисульфанов с 20 или более атомами серы с характеристикой UPLC- (Ag +) - координационная ионная масс-спектрометрия». Журнал химии серы. 34 (1–2): 55–66. Дои:10.1080/17415993.2012.721368. S2CID  95562164.
  11. ^ Блок, Эрик; Айер, Раджешвари; Гризони, Серж; Саха, Чанту; Белман, Сидней; Потеря, Фред П. (1988). «Ингибиторы липоксигеназы из эфирного масла чеснока. Марковниковое присоединение радикала аллилдитио к олефинам». Журнал Американского химического общества. 110 (23): 7813–7827. Дои:10.1021 / ja00231a037.
  12. ^ Амосова, С.В .; Носырева, В.В .; Мусорин, Г.К .; Сигалов, М.В .; Синеговская, Л.М .; Трофимов, Б.А. (1986). «Синтез 1-алкилтио-3-аллилтио-1-пропенов реакцией диаллилдисульфида с аллилгалогенидами в сверхосновной системе гидроксид щелочного металла-ДМСО». Журнал органической химии СССР. 22 (5): 856–61. OCLC  4434235280. OSTI  6388212.
  13. ^ Патент США 8,101,802
  14. ^ Патент США 5,231,114
  15. ^ а б Баутиста, Д. М; Movahed, P; Хинман, А; Axelsson, H.E; Стернер, О; Hogestatt, E.D; Юлий, D; Йордт, С.-Э; Зигмунт, П. М. (2005). «Острые продукты из чеснока активируют сенсорный ионный канал TRPA1». Труды Национальной академии наук. 102 (34): 12248–12252. Дои:10.1073 / pnas.0505356102. ЧВК  1189336. PMID  16103371.
  16. ^ Hile, Arla G; Шань, Чжисин; Чжан, Шао-Чжун; Блок, Эрик (2004). «Отвращение европейских скворцов (Sturnus vulgaris) к гранулам, обработанным чесночным маслом: чесночное масло как репеллент от птиц. Анализ чесночного масла с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 52 (8): 2192–2196. Дои:10.1021 / jf035181d. PMID  15080619.
  17. ^ Germain, E; Chevalier, J; Siess, M.-H; Тейсье, С (2008). «Печеночный метаболизм диаллилдисульфида у крыс и человека» (PDF). Ксенобиотика. 33 (12): 1185–1199. Дои:10.1080/00498250310001636840. PMID  14742141. S2CID  20421070.
  18. ^ Цай, Чиа-Вэнь; Ян, Джав-Цзи; Чен, Хав-Вен; Шин, Ли-Ян; Лии, Чонг-Куэй (2005). «Сероорганические соединения чеснока усиливают экспрессию π-класса глутатион-S-трансферазы в первичных гепатоцитах крыс». Журнал питания. 135 (11): 2560–2565. Дои:10.1093 / jn / 135.11.2560. PMID  16251611.
  19. ^ Wu, CC; Шин, LY; Чен, HW; Куо, WW; Tsai, SJ; Лии, СК (2002). «Дифференциальные эффекты чесночного масла и трех его основных сероорганических компонентов на систему детоксикации печени у крыс». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 50 (2): 378–83. Дои:10.1021 / jf010937z. PMID  11782211.
  20. ^ Fukao, T; Хосоно, Т; Misawa, S; Секи, Т; Арига, Т (2004). «Влияние аллилсульфидов на индукцию ферментов детоксикации фазы II и повреждение печени четыреххлористым углеродом». Пищевая и химическая токсикология. 42 (5): 743–749. Дои:10.1016 / j.fct.2003.12.010. PMID  15046820.
  21. ^ Lemar, Katey M; Аон, Мигель А; Кортасса, Соня; О'Рурк, Брайан; Мюллер, Карстен Т; Ллойд, Дэвид (2007). "Диаллилдисульфид истощает глутатион в Candida albicans: смерть клеток, опосредованная окислительным стрессом, изучена с помощью двухфотонной микроскопии ". Дрожжи. 24 (8): 695–706. Дои:10.1002 / год.1503. ЧВК  2292485. PMID  17534841.
  22. ^ Ху, Инь; Уриг, Сабина; Кончаревич, Саша; У, Синьцзян; Фишер, Марина; Ральфс, Стефан; Мерш-Сандерманн, Фолькер; Беккер, Катя (2007). «Ферменты, связанные с глутатионом и тиоредоксином, модулируются серосодержащими химиопрофилактическими агентами». Биологическая химия. 388 (10): 1069–81. Дои:10.1515 / BC.2007.135. PMID  17937621. S2CID  6384362.
  23. ^ Ко, Сон-Хо; Квон, Хюгсун; Пак, Ки Хён; Ко, Джин Гён; Ким, Джу Хван; Хван, Мён Сил; Yum, Young Na; Ким, Ок-Хи; Ким, Юхан; Ким, Хи-Тэ; До, Бюнг-Рок; Ким, Кён Сок; Ким, Хэквон; Ро, Хакджэ; Ю, Хён-Чжон; Юнг, Хай Кван; Ким, Сын Хён (2005). «Защитный эффект диаллилдисульфида на поврежденные окислительным стрессом нейронально дифференцированные клетки PC12». Молекулярные исследования мозга. 133 (2): 176–186. Дои:10.1016 / j.molbrainres.2004.10.006. PMID  15710234.
  24. ^ Ким, Джун-Гё; Ко, Сон-Хо; Ли, Ён Джу; Ли, Кю-Ён; Ким, Янгчул; Ким, Сонён; Ли, Мён Ку; Ким, Сын Хён (2005). «Дифференциальные эффекты диаллилдисульфида на нейрональные клетки зависят от его концентрации». Токсикология. 211 (1–2): 86–96. Дои:10.1016 / j.tox.2005.02.011. PMID  15863251.
  25. ^ Чан И-Сюань; Джен, Лин-Ни; Су, Сяу-Юань; Лии, Чонг-Куэй; Шин, Ли-Ян; Лю, Чэн-Цзы (2006). «Влияние чесночного масла и двух его основных серорганических соединений, диаллилдисульфида и диаллилтрисульфида, на повреждение кишечника у крыс, которым вводили эндотоксин». Токсикология и прикладная фармакология. 213 (1): 46–54. Дои:10.1016 / j.taap.2005.08.008. PMID  16274720.
  26. ^ Ицек, Малгожата; Марцинек, Джоанна; Млечко, Уршула; Влодек, Лидия (2007). «Избирательные эффекты диаллилдисульфида, предшественника сульфановой серы, на опухолевые клетки печени и асцита Эрлиха». Европейский журнал фармакологии. 569 (1–2): 1–7. Дои:10.1016 / j.ejphar.2007.04.055. PMID  17560567.
  27. ^ Iciek, M; Бильская, А; Ксязек, Л; Сребро, Z; Włodek, L (2005). «Аллилдисульфид как донор и цианид как акцептор сульфановой серы в тканях мыши» (PDF). Фармакологические отчеты. 57 (2): 212–8. PMID  15886420.
  28. ^ Amonkar, S.V; Банерджи, А (1971). «Выделение и характеристика ларвицидного принципа чеснока». Наука. 174 (4016): 1343–1344. Дои:10.1126 / science.174.4016.1343. PMID  5135721. S2CID  43748340.
  29. ^ Авато, П; Турси, Ф; Виталий, C; Miccolis, V; Кандидо, V (2000). «Аллилсульфидные компоненты эфирного масла чеснока как противомикробные средства». Фитомедицина. 7 (3): 239–243. Дои:10.1016 / s0944-7113 (00) 80010-0. PMID  11185736.
  30. ^ О'Гара, EA; Хилл, диджей; Маслин, DJ (2000). «Действия чесночного масла, чесночного порошка и их диаллильных компонентов против Helicobacter pylori». Прикладная и экологическая микробиология. 66 (5): 2269–73. Дои:10.1128 / AEM.66.5.2269-2273.2000. ЧВК  101489. PMID  10788416.
  31. ^ Ю, Дж; Xiao, YB; Ван, XY (2007). «Влияние предоперационной выбранной деконтаминации кишечника на эндотоксемию, вызванную сердечно-легочным шунтированием». Китайский журнал травматологии. 10 (3): 131–7. PMID  17535634.
  32. ^ Всемирный фонд исследований рака / Американский институт исследований рака: продукты питания, питание, физическая активность и профилактика рака. 2-е издание, 2007 г. (ISBN  0-97225222-3) С. стр.93–94 (PDF, 12 МБ)
  33. ^ Милнер, Джон А (2006). «Доклинические исследования чеснока и рака». Журнал питания. 136 (3): 827S – 831S. Дои:10.1093 / jn / 136.3.727S. PMID  16484574.
  34. ^ Ян, JS; Кок, LF; Lin, YH; Куо, ТС; Ян, JL; Lin, CC; Чен, GW; Хуанг, WW; и другие. (2006). «Диаллилдисульфид ингибирует лейкозные клетки WEHI-3 in vivo». Противораковые исследования. 26 (1A): 219–25. PMID  16475702.
  35. ^ Хуанг, Z; Лей, X; Чжун, М; Чжу, Б; Тан, S; Ляо, Д. (2007). «Малая интерферирующая РНК Bcl-2 сенсибилизирует устойчивые к цисплатину клетки аденокарциномы легких человека A549 / DDP к цисплатину и диаллилдисульфиду». Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 39 (11): 835–43. Дои:10.1111 / j.1745-7270.2007.00356.x. PMID  17989874.
  36. ^ Джо, Хонг; Песня, Джу; Ким, Канг; Чо, Йонг; Ким, Ки; Парк, молодые (2008). "Диаллилдисульфид вызывает обратимую остановку фазы G2 / M по р53-независимому механизму в клетках рака толстой кишки человека HCT-116". Отчеты онкологии. 19 (1): 275–80. Дои:10.3892 / или 19.1.275. PMID  18097607.
  37. ^ Блок, E (2009). Чеснок и другие луковые культуры: знания и наука. Королевское химическое общество. п. 228. ISBN  978-0-85404-190-9.
  38. ^ Хорн, TD (2003). Дерматология, Том 2. Elsevier Health Sciences. п. 305. ISBN  978-0-323-02578-2.
  39. ^ Чеснок В архиве 2010-06-15 на Wayback Machine
  40. ^ Мойл, Миньон; Фроуэн, Кэт; Никсон, Розмари (2004). «Использование перчаток для защиты от аллергии на диаллилдисульфид». Австралазийский журнал дерматологии. 45 (4): 223–225. Дои:10.1111 / j.1440-0960.2004.00102.x. PMID  15527433. S2CID  38878468.
  41. ^ Документы EPA
  42. ^ документы Министерства труда США по охране труда
  43. ^ Солнце, X; Guo, T; Он, Дж; Чжао, М; Ян, М; Cui, F; Дэн, Y (2006). «Одновременное определение диаллилтрисульфида и диаллилдисульфида в крови крыс с помощью газовой хроматографии с обнаружением электронного захвата». Die Pharmazie. 61 (12): 985–8. PMID  17283653.