VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 16. Ester anorganischer Säuren
Abgesehen von seinen Sprengstoffeigenschaften hat Glycerintrinitrat eine wichtige
medizinische Anwendung: In geringen Dosen wirkt es gefäßerweiternd und ist somit ein
Mittel gegen Erkrankungen bei Verengungen der Herzkranzgefäße (Angina pectoris).
Auch andere Nitrate werden als Sprengstoffe verwendet, so z.B.
das aus C(CH2OH)4 durch Veresterung gewonnene Nitropenta
C(CH2ONO2)4 oder das vom Triacin abgeleitete Hexogen (Fp
204 °C, kristallin, hochbrisant – viel O und N in der Verbindung;
Formel s. rechts). Auch bei der Zellulose können die vielen OH-Gruppen verestert werden, es
entsteht Schießbaumwolle.
Die Alkylnitrite der salpetrigen Säure (HNO2) haben die allgemeine Formel R–O–N=O.
3-Methylbutylnitrit (gelblich, angenehm riechend, Kp 98 °C) ist
ebenfalls eine Substanz, die zur Behandlung von Erkrankungen der
Herzkranzgefäße eingesetzt wird.
Seine Wirkung ist schon lange bekannt, aber erst vor 20 Jahren klärte man die Hintergründe:
Das abgespaltete Stickstoffmonoxid (NO) ist eine physiologisch wichtige (wenngleich
eigentlich giftige) Verbindung: Es ist an der Übertragung von Nervenreizen beteiligt und
wirkt muskelrelaxierend.
16.3 Ester der Phosphorsäure und der Thiophosphorsäure
Die Vorsilbe thio (gr. theion: Schwefel) deutet an, dass in irgendeiner
Verbindung ein Sauerstoffatom gegen ein Schwefelatom ausgetauscht ist.
Die Ester von Phosphorsäure (H3PO4, rechts oben) bzw. Thiophosphorsäure
(H3PSO3, rechts unten) lassen sich nicht durch direkte Reaktionen herstellen,
da diese Säuren zu schwach sind. Die Darstellung erfolgt daher aus
Phosphorylchlorid bzw. Thiophosphorylchlorid durch eine SN-Reaktion:
Cl
Cl
Cl
+
P O/S
Diese Ester haben technische Bedeutung v.a. in der Kunststoffindustrie, z.B. das
Tri-n-Butylphosphat als Weichmacher.
+ 3 R–O – R–O
R–O
R–O
P O/S
Das große Problem der Alkylphosphate und der Alkylthiosulfate ist, dass sie relativ toxisch
sind und daher als chemische Kampfstoffe verwendet werden (sie sind Nervengifte, weil sie
- 99 -
O2N
+ 3 Cl –
N N NO2
N
NO2
HO
HO
HO
HO
HO
HO
O–N=O
P O
P S