stringtranslate.com

Фторид олова(II)

Фторид олова(II) , обычно называемый в торговле фторидом олова [1] [2] (от лат. stannum , «олово»), представляет собой химическое соединение с формулой SnF2 . Это бесцветное твердое вещество, используемое в качестве ингредиента в зубных пастах .

Польза для здоровья полости рта

Фторид олова является альтернативой фториду натрия для профилактики кариеса ( разрушения зубов ). Впервые он был выпущен в продажу в 1956 году в зубной пасте Crest . Он был открыт и разработан Джозефом Мюлером и Уильямом Небергаллом. В знак признания их инноваций они были включены в Зал славы изобретателей . [1]

Фторид в фториде олова помогает преобразовывать кальциевый минерал апатит в зубах во фторапатит , что делает зубную эмаль более устойчивой к кислотным атакам, создаваемым бактериями. [3] Кальций, присутствующий в зубном налете и слюне, реагирует с фторидом, образуя фторид кальция на поверхности зуба; со временем этот фторид кальция растворяется, позволяя ионам кальция и фторида взаимодействовать с зубом и образовывать фторидсодержащий апатит внутри структуры зуба. [4] Эта химическая реакция ингибирует деминерализацию и может способствовать реминерализации кариеса. Полученный фторидсодержащий апатит более нерастворим и более устойчив к кислоте и кариесу. [4]

В дополнение к фториду, ион олова оказывает положительное влияние на здоровье полости рта при включении в зубную пасту. При схожих концентрациях фторида зубные пасты, содержащие фторид олова, оказались более эффективными, чем зубные пасты, содержащие фторид натрия, для снижения частоты кариеса и эрозии зубов , [5] [6] [7] [8] [9], а также для снижения гингивита . [10] [11] [12] [13] [14] Некоторые зубные пасты, содержащие фторид олова, также содержат ингредиенты, которые позволяют лучше удалять пятна. [15] [16] Стабилизированные формулы фторида олова обеспечивают большую биодоступность иона олова и фторида, увеличивая их пользу для здоровья полости рта. [17] [18] Систематический обзор показал, что зубные пасты, содержащие стабилизированный фторид олова, оказали положительное влияние на уменьшение зубного налета , гингивита и окрашивания, а также значительно уменьшили образование зубного камня и галитоза (неприятный запах изо рта) по сравнению с другими зубными пастами. [16] Специальная формула зубных паст, содержащих стабилизированный фторид олова, показала превосходную защиту от эрозии зубов и гиперчувствительности дентина по сравнению с другими зубными пастами, содержащими и не содержащими фторид. [19]

Фторид олова когда-то использовался под торговым названием Fluoristan в оригинальной формуле зубной пасты бренда Crest , хотя позже он был заменен на монофторфосфат натрия под торговым названием Fluoristat. Стабилизированный фторид олова теперь является активным ингредиентом в зубной пасте бренда Crest/ Oral B Pro-Health. Хотя ранее высказывались опасения, что фторид олова может вызывать окрашивание зубов, этого можно избежать, правильно чистя зубы и используя зубную пасту со стабилизированным фторидом олова. [15] [16] Любое окрашивание фторидом олова, которое происходит из-за неправильной чистки зубов, не является постоянным, и Crest/Oral B Pro-Health заявляет, что его конкретная формула устойчива к окрашиванию.

Производство

SnF 2 можно получить путем выпаривания раствора SnO в 40% HF . [20]

SnO + 2HF → SnF2 + H2O

Водные растворы

Легко растворимый в воде, SnF 2 гидролизуется. При низкой концентрации он образует такие виды, как SnOH + , Sn(OH) 2 и Sn(OH) 3 − . При более высоких концентрациях образуются преимущественно полинуклеарные виды, включая Sn 2 (OH) 2 2+ и Sn 3 (OH) 4 2+ . [21] Водные растворы легко окисляются с образованием нерастворимых осадков Sn IV , которые неэффективны в качестве профилактического средства для зубов. [22] Исследования окисления с использованием мессбауэровской спектроскопии на замороженных образцах показывают, что окисляющим видом является O 2 . [23]

кислотность по Льюису

SnF 2 действует как кислота Льюиса . Например, он образует комплекс 1:1 (CH 3 ) 3 NSnF 2 и комплекс 2:1 [(CH 3 ) 3 N] 2 SnF 2 с триметиламином , [24] и комплекс 1:1 с диметилсульфоксидом , (CH 3 ) 2 SO·SnF 2 . [25]
В растворах, содержащих фторид-ион, F − , он образует фторидные комплексы SnF 3 − , Sn 2 F 5 − и SnF 2 (OH 2 ). [26] Кристаллизация из водного раствора, содержащего NaF , дает соединения, содержащие полиядерные анионы, например, NaSn 2 F 5 или Na 4 Sn 3 F 10 в зависимости от условий реакции, а не NaSnF 3 . [20] Соединение NaSnF 3 , содержащее пирамидальный анион SnF 3 − , может быть получено из раствора пиридина в воде. [27] Известны и другие соединения, содержащие пирамидальный анион SnF 3 − , такие как Ca(SnF 3 ) 2 . [28]

Восстановительные свойства

SnF 2 является восстановителем со стандартным восстановительным потенциалом E o (Sn IV / Sn II ) = +0,15 В. [29] Растворы в HF легко окисляются рядом окислителей (O 2 , SO 2 или F 2 ) с образованием соединения со смешанной валентностью Sn 3 F 8 (содержащего Sn II и Sn IV и не содержащего связей Sn–Sn). [20]

Структура

Моноклинная форма содержит тетрамеры, Sn 4 F 8 , где есть два различных координационных окружения для атомов Sn. В каждом случае есть три ближайших соседа, с Sn на вершине тригональной пирамиды, и неподеленная пара электронов стерически активна. [30] Другие сообщенные формы имеют структуры GeF 2 и парателлурита . [30]

Молекулярный SnF2

В паровой фазе SnF 2 образует мономеры, димеры и тримеры. [26] Мономерный SnF 2 является нелинейным с длиной связи Sn−F 206 пм. [26] Сообщалось о комплексах SnF 2 , иногда называемых дифторстанниленом, с алкином и ароматическими соединениями, осажденными в аргоновой матрице при 12 К. [31] [32]

Безопасность

Фторид олова может вызвать покраснение и раздражение при вдыхании или попадании в глаза. При проглатывании он может вызвать боли в животе и шок. [33] Возможны редкие, но серьезные аллергические реакции; симптомы включают зуд, отек и затрудненное дыхание. Некоторые формулы фторида олова в стоматологических продуктах могут вызывать легкое изменение цвета зубов ; это не является постоянным и может быть удалено чисткой или может быть предотвращено с помощью зубной пасты со стабилизированным фторидом олова. [15] [16] [34]

Ссылки

  1. ^ ab "Национальный зал славы изобретателей объявляет имена номинантов 2019 года на выставке потребительской электроники (CES)" (пресс-релиз). Национальный зал славы изобретателей . Получено 6 февраля 2019 г. .
  2. ^ "Latin Names Variable Charge Metals". Nobel.SCAS.BCIT.ca/ . Химический факультет Технологического института Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 22 июля 2020 г. Получено 16 июня 2013 г.
  3. ^ Гроеневельд, А.; Пурделл-Льюис, Д.Дж.; Арендс, Дж. (1976). «Реминерализация искусственных кариозных поражений фторидом олова». Caries Research . 10 (3): 189–200. doi :10.1159/000260201. ISSN  0008-6568. PMID  1063601.
  4. ^ Аб Лусси, Адриан; Хеллвиг, Эльмар; Климек, Иоахим (2012). «Фториды – способ действия и рекомендации по применению». Schweizer Monatsschrift für Zahnmedizin = Revue Mensuelle Suisse d'Odonto-Stomatologie = Rivista Mensile Svizzera di Odontologia e Stomatologia . 122 (11): 1030–1042. ISSN  0256-2855. ПМИД  23192605.
  5. ^ West, NX; He, T.; Macdonald, EL; Seong, J.; Hellin, N.; Barker, ML; Eversole, SL (март 2017 г.). «Преимущества защиты от эрозии стабилизированной зубной пасты SnF2 по сравнению с зубной пастой на основе аргинина и монофторфосфата натрия: результаты клинических исследований in vitro и in situ». Clinical Oral Investigations . 21 (2): 533–540. doi :10.1007/s00784-016-1905-1. ISSN  1432-6981. PMC 5318474 . PMID  27477786. 
  6. ^ Гансс, К.; Лусси, А.; Грунау, О.; Климек, Дж.; Шлютер, Н. (2011). «Обычные и противоэрозионные фторидные зубные пасты: влияние на эрозию эмали и эрозионно-абразивную деформацию». Caries Research . 45 (6): 581–589. doi :10.1159/000334318. ISSN  0008-6568. PMID  22156703. S2CID  45156274.
  7. ^ Уэст, Никола X.; Хе, Тао; Хеллин, Никки; Клейдон, Николас; Сонг, Джун; Макдональд, Эмма; Фаррелл, Светлана; Эусебио, Рашель; Вильберг, Анета (август 2019 г.). «Рандомизированное клиническое исследование in situ, оценивающее эффективность защиты от эрозии зубной пасты с 0,454% фторида олова». Международный журнал гигиены полости рта . 17 (3): 261–267. doi :10.1111/idh.12379. ISSN  1601-5029. PMC 6850309. PMID 30556372  . 
  8. ^ Чжао, X.; Хэ, T.; Хэ, Y.; Чэнь, H. (12.02.2020). «Эффективность зубной пасты, содержащей олово, для защиты от комбинированного эрозионного и абразивного износа зубов in situ». Здоровье полости рта и профилактическая стоматология . 18 (1): 619–624. doi :10.3290/j.ohpd.a44926. PMID  32700515.
  9. ^ Stookey, GK; Mau, MS; Isaacs, RL; Gonzalez-Gierbolini, C.; Bartizek, RD; Biesbrock, AR (2004). «Относительная эффективность трех фторсодержащих зубных паст против кариеса в Пуэрто-Рико». Caries Research . 38 (6): 542–550. doi : 10.1159/000080584 . ISSN  0008-6568. PMID  15528909. S2CID  489634.
  10. ^ Паркинсон, CR; Миллеман, KR; Миллеман, JL (2020-03-26). «Эффективность зубной пасты с фторидом олова 0,454% по весу при гингивите: 24-недельное рандомизированное контролируемое исследование». BMC Oral Health . 20 (1): 89. doi : 10.1186/s12903-020-01079-6 . ISSN  1472-6831. PMC 7098169 . PMID  32216778. 
  11. ^ Ху, Дэюй; Ли, Сюэ; Лю, Хунчунь; Матео, Луис Р.; Сабхарвал, Амарприт; Сюй, Гофэн; Шевчик, Грегори; Райан, Мария; Чжан, Юнь-По (апрель 2019 г.). «Оценка воздействия стабилизированной зубной пасты с фторидом олова на зубной налет и гингивит в рандомизированном контролируемом исследовании с 6-месячным наблюдением». Журнал Американской стоматологической ассоциации . 150 (4): S32–S37. doi :10.1016/j.adaj.2019.01.005. ISSN  0002-8177. PMID  30797257. S2CID  73488958.
  12. ^ Mankodi, Suru; Bartizek, Robert D.; Winston, J. Leslie; Biesbrock, Aaron R.; McClanahan, Stephen F.; He, Tao (2005). «Эффективность стабилизированной зубной пасты с 0,454% фторида олова/гексаметафосфата натрия против гингивита». Журнал клинической пародонтологии . 32 (1): 75–80. doi : 10.1111/j.1600-051X.2004.00639.x . ISSN  1600-051X. PMID  15642062.
  13. ^ Арчила, Луис; Бартижек, Роберт Д.; Уинстон, Дж. Лесли; Биесброк, Аарон Р.; МакКланахан, Стивен Ф.; Хе, Тао (2004). «Сравнительная эффективность стабилизированной зубной пасты на основе фторида олова/гексаметафосфата натрия и зубной пасты на основе фторида натрия/триклозана/сополимера для контроля гингивита: 6-месячное рандомизированное клиническое исследование». Журнал пародонтологии . 75 (12): 1592–1599. doi :10.1902/jop.2004.75.12.1592. ISSN  1943-3670. PMID  15732859.
  14. ^ Кларк-Перри, Даниэль; Левин, Лиран (декабрь 2020 г.). «Сравнение новых формул зубных паст с фторидом олова с другими коммерчески доступными фторированными зубными пастами: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний». International Dental Journal . 70 (6): 418–426. doi :10.1111/idj.12588. PMC 9379195 . PMID  32621315. S2CID  220336087. 
  15. ^ abc He, Tao; Baker, Robert; Bartizek, Robert D.; Biesbrock, Aaron R.; Chaves, Eros; Terézhalmy, Geza (2007). «Эффективность удаления внешних пятен зубной пастой с фторидом олова и гексаметафосфатом натрия». Журнал клинической стоматологии . 18 (1): 7–11. ISSN  0895-8831. PMID  17410949.
  16. ^ abcd Йохансен, А.; Эмильсон, К.-Г.; Йохансен, Г.; Конрадссон, К.; Лингстрём, П.; Рамберг, П. (декабрь 2019 г.). «Влияние стабилизированного фторида олова на зубной камень, зубной налет, гингивит, галитоз и пятна: систематический обзор». Heliyon . 5 (12): e02850. Bibcode :2019Heliy...502850J. doi : 10.1016/j.heliyon.2019.e02850 . ISSN  2405-8440. PMC 6909063 . PMID  31872105. 
  17. ^ Уайт, DJ (1995). «Возвращение» к зубным пастам на основе фторида олова». Журнал клинической стоматологии . 6 : 29–36. ISSN  0895-8831. PMID  8593190.
  18. ^ Tinanoff, N. (1995). «Прогресс в использовании фторида олова в клинической стоматологии». Журнал клинической стоматологии . 6 : 37–40. ISSN  0895-8831. PMID  8593191.
  19. ^ Уэст, Никола X.; Хе, Тао; Цзоу, Юаньшу; ДиДженнаро, Джо; Биесброк, Аарон; Дэвис, Мария (февраль 2021 г.). «Метаанализ зубной пасты с биодоступным хелатным глюконатом и фторидом олова: влияние на гиперчувствительность дентина и эрозию эмали». Журнал стоматологии . 105 : 103566. doi : 10.1016/j.jdent.2020.103566 . hdl : 1983/34d78138-703d-484f-864f-ece3d3610d64 . ISSN  1879-176X. PMID  33383100. S2CID  229940161.
  20. ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  21. ^ Себи, Ф.; Потен-Готье, М.; Гиффо, Э.; Донард, OFX (2001). «Критический обзор термодинамических данных для неорганических видов олова». Geochimica et Cosmochimica Acta . 65 (18): 3041–3053. Бибкод : 2001GeCoA..65.3041S. дои : 10.1016/S0016-7037(01)00645-7.
  22. ^ Дэвид Б. Трой, 2005, Ремингтон: Наука и практика фармации , Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 0-7817-4673-6 , ISBN 978-0-7817-4673-1  
  23. ^ Денес, Жорж; Лазанас, Жорж (1994). «Окисление фторида олова SnF 2 в водных растворах». Сверхтонкие взаимодействия . 90 (1): 435–439. Bibcode :1994HyInt..90..435D. doi :10.1007/BF02069152. S2CID  96184099.
  24. ^ Hsu, CC & Geanangel, RA (1977). «Синтез и исследования аддуктов триметиламина с галогенидами олова (II)». Inorg. Chem . 16 (1): 2529–2534. doi :10.1021/ic50176a022.
  25. ^ Hsu, Chung Chun & Geanangel, RA (1980). «Донорное и акцепторное поведение соединений двухвалентного олова». Inorg. Chem . 19 (1): 110–119. doi :10.1021/ic50203a024.
  26. ^ abc Эгон Виберг, Арнольд Фредерик Холлеман (2001) Неорганическая химия , Elsevier ISBN 0-12-352651-5 . 
  27. ^ Salami, Tolulope O.; Zavalij, Peter Y.; Oliver, Scott RJ (2004). "Синтез и кристаллическая структура двух материалов фторида олова: NaSnF 3 (BING-12) и Sn 3 F 3 PO 4 ". Журнал химии твердого тела . 177 (3): 800–805. Bibcode : 2004JSSCh.177..800S. doi : 10.1016/j.jssc.2003.09.013.
  28. ^ Кокунов Ю.В.; Детков Д.Г.; Горбунова Ю. Э.; Ершова М.М.; Михайлов Ю. Н. (2001). «Синтез и кристаллическая структура трифторстанната кальция (II)». Доклады химии . 376 (4–6): 52–54. дои : 10.1023/А: 1018855109716. S2CID  91430538.
  29. ^ Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004). Неорганическая химия (2-е изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-039913-7.
  30. ^ ab Wells AF (1984) Структурная неорганическая химия 5-е издание Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6 
  31. ^ Богданов, С.Е.; Фаустов, В.И.; Егоров, М.П.; Нефедов, О.М. (1994). «Матричные ИК-спектры и квантово-химические исследования реакции дифторстаннилена с гепта-1-ином. Первое прямое наблюдение π-комплекса аналога карбена с алкином». Известия АН СССР . 43 (1): 47–49. doi :10.1007/BF00699133. S2CID  97064510.
  32. ^ С. Е. Боганов, М. П. Егоров и О. М. Нефедов (1999). «Исследование комплексообразования дифторстаннилена с ароматическими соединениями методом матричной ИК-спектроскопии». Известия АН СССР . 48 (1): 98–103. doi :10.1007/BF02494408. S2CID  94004320.
  33. ^ "Фторид олова (Международные карты химической безопасности: 0860)". Международная организация труда . Получено 21 июня 2021 г.
  34. ^ "Фторид олова-стоматологический". WebMD . Получено 11 марта 2014 г.