stringtranslate.com

Бромид

Бромид - ион — это отрицательно заряженная форма ( Br- ) элемента брома , члена группы галогенов в периодической таблице . Большинство бромидов бесцветны. Бромиды имеют множество практических функций: они содержатся в противосудорожных средствах, огнезащитных материалах и клеточных красителях. [3] Хотя и редко, хроническая токсичность бромида может привести к бромизму , синдрому с множественными неврологическими симптомами. Токсичность бромида также может вызвать кожную сыпь, см. бромид калия . Бромид-ион имеет ионный радиус 196 пм. [4]

Естественное явление

Бромид присутствует в типичной морской воде (35  PSU ) в концентрации около 65 мг/л, что составляет около 0,2% от всех растворенных солей . Морепродукты и глубоководные растения обычно содержат более высокие уровни, чем продукты наземного происхождения. Бромаргирит — природный кристаллический бромид серебра — является наиболее распространенным известным бромидным минералом, но все еще очень редок. Помимо серебра, в минералах есть еще бром в сочетании с ртутью и медью. [5]

Образование и реакции бромида

Диссоциация бромистых солей

Бромидные соли щелочных , щелочноземельных металлов и многих других металлов растворяются в воде (и даже в некоторых спиртах и ​​некоторых эфирах) с образованием бромид-ионов. Классический случай — бромид натрия, который полностью диссоциирует в воде:

NaBr → Na + + Br −

Бромид водорода, представляющий собой двухатомную молекулу , при контакте с водой приобретает солеподобные свойства, образуя ионный раствор, называемый бромистоводородной кислотой . Процесс часто упрощенно описывают как включающий образование гидроксониевой соли бромида:

HBr + H 2 O → H 3 O + + Br −

Гидролиз брома

Бром легко реагирует с водой, т. е. гидролизуется:

Br 2 + H 2 O → HOBr + HBr

При этом образуется бромистоватистая кислота (HOBr) и бромистоводородная кислота (HBr в воде). Раствор называется « бромная вода ». Гидролиз брома более благоприятный в присутствии основания, например гидроксида натрия :

Br 2 + NaOH → NaOBr + NaBr

Эта реакция аналогична производству отбеливателя , где хлор растворяется в присутствии гидроксида натрия. [6]

Окисление бромида

Проверить наличие бромид-иона можно, добавив окислитель. В одном методе используется разбавленная HNO 3 .

Метод Баларда и Лёвига можно использовать для извлечения брома из морской воды и некоторых рассолов. Для проверки образцов на достаточную концентрацию бромида при добавлении хлора образуется бром (Br 2 ): [7]

Cl 2 + 2 Br − → 2 Cl − + Br 2

Приложения

Основная коммерческая ценность бромида заключается в его использовании в производстве броморганических соединений , которые сами по себе довольно специализированы. Броморганические соединения обычно используются в качестве бромированных антипиренов . [8] Некоторые бромированные антипирены были идентифицированы как стойкие, биоаккумулятивные и токсичные как для человека, так и для окружающей среды, и предположительно вызывали нейроповеденческие эффекты и эндокринные нарушения . [9] [10]

Многие бромиды металлов производятся в промышленных масштабах, в том числе LiBr , NaBr , NH 4 Br , CuBr , ZnBr 2 и AlBr 3 . AgBr используется в устаревшем фотографическом желатин-серебряном процессе . [11]

Лекарственное и ветеринарное использование

Реакции дерматита на бромид, все, кроме нижнего правого угла.

Народная и устаревшая медицина

Бромид лития использовался в качестве седативного средства с начала 1900-х годов. Однако в 1940-х годах он впал в немилость из-за растущей популярности более безопасных и эффективных седативных средств (в частности, барбитуратов ), а также из-за того, что некоторые сердечные пациенты умерли после использования заменителя соли (см. хлорид лития ). [12] Подобно карбонату и хлориду лития , он использовался для лечения биполярного расстройства .

С 1954 по 1977 год австралийский биохимик Ширли Эндрюс исследовала безопасные способы использования лития для лечения маниакально-депрессивных заболеваний , работая в психиатрической больнице Ройал-Парк в Виктории . Проводя это исследование, она обнаружила, что бромид вызывает симптомы психических заболеваний, что привело к значительному сокращению его использования. [13]

Бромидные соединения, особенно бромид калия , часто использовались в качестве седативных средств в 19 и начале 20 веков. Их использование в безрецептурных седативных средствах и средствах от головной боли (таких как Бромо-Зельтцер ) в Соединенных Штатах продолжалось до 1975 года, когда бромиды были исключены из числа ингредиентов из-за хронической токсичности . [14] Такое использование придало слову «бромид» разговорный оттенок утешительного клише . [15]

Говорят, что во время Первой мировой войны британским солдатам давали бромид, чтобы обуздать сексуальные побуждения. [16] Лорд Дансени в своей пьесе «Слава и поэт » (1919) упоминает солдата, которому давали бромид в качестве успокоительного средства от нервного истощения и переутомления . [17]

Бромидные соли используются в гидромассажных ваннах в качестве мягких бактерицидных средств для образования гипобромита in situ.

Бромид-ион оказывает противоэпилептическое действие и в виде бромидной соли используется в ветеринарной медицине в США. Почки выделяют бромид-ионы. Период полураспада бромида в организме человека (12 дней) длительный по сравнению со многими фармацевтическими препаратами, что затрудняет корректировку дозировки. (Новой дозе может потребоваться несколько месяцев для достижения равновесия.) Концентрация бромид-ионов в спинномозговой жидкости составляет около 30% от концентрации в крови и сильно зависит от поступления хлоридов в организм и метаболизма. [18]

Поскольку бромид все еще используется в ветеринарной медицине в Соединенных Штатах, ветеринарные диагностические лаборатории могут регулярно измерять уровень бромида в крови. Однако это не обычный тест в медицине человека в США, поскольку для бромида не существует одобренного FDA применения. Терапевтические уровни бромида измеряются в европейских странах, таких как Германия , где бромид до сих пор используется в терапевтических целях при эпилепсии у человека.

Биохимия

Бромид редко упоминается в биохимическом контексте. Некоторые ферменты используют бромид в качестве субстрата или кофактора.

Субстрат

Ферменты бромпероксидазы используют бромид (обычно в морской воде) для создания электрофильных бромирующих агентов . В результате этого процесса образуются сотни броморганических соединений . Ярким примером является бромоформ, тысячи тонн которого ежегодно производятся таким способом. Исторический краситель Тирианский пурпур производится аналогичными ферментативными реакциями. [19]

Кофактор

В одном специализированном отчете бромид является важным кофактором в перекисном катализе сульфониминовых сшивок в коллагене IV. Эта посттрансляционная модификация происходит у всех животных, а бром является важным микроэлементом для человека. [20]

Эозинофилам бромид необходим для борьбы с многоклеточными паразитами. Гипобромит производится с помощью эозинофильной пероксидазы , фермента, который может использовать хлорид, но предпочтительно использует бромид. [21]

Средняя концентрация бромида в крови человека в Квинсленде, Австралия, составляет5,3 ± 1,4  мг/л и варьируется в зависимости от возраста и пола. [22] Гораздо более высокие уровни могут указывать на воздействие бромированных химикатов. Он также содержится в морепродуктах.

дальнейшее чтение

Энциклопедические статьи и книги

Рецензируемые журнальные статьи по брому (Br)

Рецензируемые журнальные статьи по бромиду (Br − )

Рекомендации

  1. ^ «Бромид - Публичная химическая база данных PubChem» . Проект ПабХим . США: Национальный центр биотехнологической информации. Архивировано из оригинала 3 ноября 2012 г.
  2. ^ Аб Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы (6-е изд.). Хоутон Миффлин. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ Рэттли, Мэтт (2012). «Неоднозначный бром». Природная химия . 4 (6): 512. Бибкод : 2012НатЧ...4..512Р. дои : 10.1038/nchem.1361 . ПМИД  22614389.
  4. ^ Шеннон, Р.Д. (1976). «Пересмотренные эффективные ионные радиусы и систематические исследования межатомных расстояний в галогенидах и халькогенидах». Акта Кристаллографика А. 32 (5): 751–767. дои : 10.1107/s0567739476001551.
  5. ^ "Mindat.org - Шахты, полезные ископаемые и многое другое" . www.mindat.org . Архивировано из оригинала 2 марта 2001 года . Проверено 29 апреля 2018 г.
  6. ^ Химия элементов, Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Elsevier, 2012, стр. 789.
  7. ^ Магазинович, Родни С.; Николсон, Брентон С.; Малкахи, Деннис Э.; Дэйви, Дэвид Э. (2004). «Уровень бромида в природных водах: его связь с уровнями как хлоридов, так и общего количества растворенных твердых веществ, а также значение для очистки воды». Хемосфера . 57 (4): 329–335. Бибкод : 2004Chmsp..57..329M. doi :10.1016/j.chemSphere.2004.04.056. PMID  15312731. Архивировано из оригинала 25 мая 2021 г. Проверено 7 марта 2021 г.
  8. ^ Майкл Дж. Дагани, Генри Дж. Барда, Теодор Дж. Бенья, Дэвид К. Сандерс: соединения брома , Энциклопедия промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. дои : 10.1002/14356007.a04_405
  9. ^ «Краткое описание плана действий по полибромдифениловым эфирам (ПБДЭ) | Существующие химические вещества | OPPT | Агентство по охране окружающей среды США» . Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 3 декабря 2012 г.
  10. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2016 г. Проверено 3 декабря 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  11. ^ Уивер, Гавейн (2008). «Руководство по состоянию и ухудшению состояния и ухудшения состояния серебряно-желатиновой печати на волокнистой основе» (PDF) . Дом Джорджа Истмана, Международный музей фотографии и кино . Проверено 30 октября 2009 г.
  12. ↑ Биполярное расстройство. Архивировано 24 февраля 2022 г. в Wayback Machine . webmd.com
  13. ^ "Документы Ширли Эндрюс". Трове . Проверено 26 октября 2022 г.
  14. ^ Адамс, Сэмюэл Хопкинс (1905). Великое американское мошенничество. Пресса Американской медицинской ассоциации..
  15. ^ «определение бромида» . Словарь.com . Архивировано из оригинала 24 декабря 2016 года . Проверено 21 декабря 2016 г.
  16. ^ Танака, Юки (2002) « Женщины для утешения Японии: сексуальное рабство и проституция во время Второй мировой войны и американской оккупации» , Routledge, с. 175. ISBN 0415194008 . 
  17. ^ Лорд Дансени (август 1919 г.). «Слава и поэт». Атлантический Ежемесячник : 175–183.
  18. ^ Гудман, Л.С.; Гилман, А., ред. (1970). «10. Снотворные и седативные средства». Биологические основы терапии (4-е изд.). Лондон: Макмиллан. п. 121.
  19. ^ Гриббл, Гордон В. (1999). «Разнообразие встречающихся в природе броморганических соединений». Обзоры химического общества . 28 (5): 335–346. дои : 10.1039/a900201d.
  20. ^ Макколл, А. Скотт; Каммингс, Кристофер Ф.; Бхаве, Гаутама; Ванакор, Роберто; Пейдж-Маккоу, Андреа; Хадсон, Билли Г. (2014). «Бром является важным микроэлементом для сборки каркасов коллагена IV в развитии и архитектуре тканей». Клетка . 157 (6): 1380–1392. дои : 10.1016/j.cell.2014.05.009. ПМК 4144415 . ПМИД  24906154. 
  21. ^ Майено, Артур Н.; Карран, А. Джейн; Робертс, Роберт Л.; Фут, Кристофер С. (5 апреля 1989 г.). «Эозинофилы преимущественно используют бромид для создания галогенирующих агентов». Журнал биологической химии . 264 (10): 5660–5668. дои : 10.1016/s0021-9258(18)83599-2 . ISSN  0021-9258. ПМИД  2538427.
  22. ^ Ольшовы, HA; Росситер, Дж; Хегарти, Дж; Геогеган, П. (1998). «Фоновые уровни бромида в крови человека». Журнал аналитической токсикологии . 22 (3): 225–30. дои : 10.1093/jat/22.3.225 . ПМИД  9602940.