Bisulfit

Acidobazické reakceEdit

Roztoky bisulfitů se obvykle připravují působením oxidu siřičitého s vodnou bází:

SO2 + OH- → HSO3-

HSO3- je konjugovaná báze kyseliny sírové, (H2SO3), která ve vodné fázi neexistuje. Rovnováha, která je mnohem více v souladu se spektroskopickými důkazy, je:

SO2 + H2O ⇌ HSO3- + H+

HSO3- je slabě kyselý druh s pKa 6,97. Je to slabě kyselý druh. Jeho konjugovanou bází je siřičitanový ion, SO32-:

HSO3- ⇌ SO32- + H+

Dehydratační/hydratační rovnováhyEdit

Pokus o izolaci běžných solí disiřičitanu vede k dehydrataci aniontu za vzniku metabisulfitanu (S
2O2-
5), známého také jako disiřičitan:

2 HSO3- ⇌ S2O52- + H2O

V důsledku této rovnováhy nelze získat bezvodé sodné a draselné soli disiřičitanu. Existují však zprávy o bezvodých disiřičitanech s velkými protiionty.

Struktura disiřičitanového iontu.

Redoxní reakceEdit

Disiřičitan je dobré redukční činidlo, zejména pro čištění kyslíku:

2 HSO3- + O2 → 2 SO42- + 2 H+

Jeho redukčních vlastností se využívá k vysrážení zlata z kyseliny aurické (zlato rozpuštěné v aqua regia) a k redukci šestimocného chromu na trojmocný chrom. Při chlorování vody se disiřičitan sodný používá k redukci zbytkového „chloru“, který může mít negativní vliv na vodní organismy.

Organická syntézaUpravit

Adukt disiřičitanu

V organické chemii je „disiřičitan sodný“ rutinním činidlem, ale jeho složení není přesně známo. Bisulfit sodný se používá zaměnitelně s metabisulfitem sodným, což je Na2S2O5 v pevném stavu, ale rozpouští se za vzniku roztoku Na+HSO3-.

Bisulfit tvoří adukty s aldehydy a s některými cyklickými ketony za vzniku α-hydroxysulfonových kyselin. Tato reakce je užitečná pro čištění aldehydů. Adukty disiřičitanu se z roztoku srážejí jako pevné látky. Reakci lze zvrátit v bázi. Příklady takových postupů jsou popsány pro benzaldehyd, 2-tetralon, citral, ethylester kyseliny pyrohroznové a glyoxal. Při kruhové expanzní reakci cyklohexanonu s diazaldem se uvádí, že bisulfitová reakce umožňuje rozlišit primární reakční produkt cykloheptanon od hlavního kontaminantu cyklooktanonu.

Další použití disiřičitanu v organické chemii je jako mírné redukční činidlo, např. k odstranění stopových nebo nadbytečných množství chloru, bromu, jódu, chlornanových solí, esterů osmatu, oxidu chromitého a manganistanu draselného. Disiřičitan sodný je dekoloračním činidlem v purifikačních postupech, protože redukuje silně zbarvená oxidační činidla, konjugované alkeny a karbonylové sloučeniny.

Disiřičitan je také klíčovou složkou v Buchererově reakci. Při této reakci se aromatická hydroxylová skupina převádí na odpovídající aminovou skupinu. Jedná se o vratnou reakci. Prvním krokem této reakce je adiční reakce disiřičitanu sodného na aromatickou dvojnou vazbu. Buchererova karbazolová syntéza je příbuzná organická reakce, která používá jako činidlo disiřičitan sodný.

Bisulfitové sekvenování DNAUpravit

Další informace: Bisulfitové sekvenování
Chemická reakce, která je základem bisulfitem zprostředkované přeměny cytosinu na uracil.

Bisulfit sodný se používá při analýze metylačního stavu cytosinů v DNA.

Při této technice bisulfit sodný deaminuje cytosin na uracil, ale neovlivňuje 5-methylcytosin, methylovanou formu cytosinu s methylovou skupinou připojenou k uhlíku 5.

Při amplifikaci DNA ošetřené bisulfitem pomocí polymerázové řetězové reakce se uracil amplifikuje jako tymin a methylované cytosiny se amplifikují jako cytosin. K přečtení sekvence bisulfitem upravené DNA se pak použijí techniky sekvenování DNA. Ty cytosiny, které jsou po sekvenování přečteny jako cytosiny, představují metylované cytosiny, zatímco ty, které jsou přečteny jako thyminy, představují nemetylované cytosiny v genomové DNA.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.