Hexaan-2,5-dion

Hexaan-2,5-dion
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van hexaan-2,5-dion
Algemeen
Molecuul­formule	C6H10O2
IUPAC-naam	hexaan-2,5-dion
Andere namen	1,2-diacetylethaan, α,β-diacetylethaan, acetonylaceton, diacetonyl, 2,5-dioxohexaan, 2,5-diketohexaan, 2,5-hexaandion
Molmassa	114,1438 g/mol
SMILES	O=C(C)CCC(=O)C
CAS-nummer	110-13-4
PubChem	8035
Wikidata	Q209264
Beschrijving	Heldere, kleurloze vloeistof
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Waarschuwing[1]
H-zinnen	H315 - H319 - H373[1]
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P305+P351+P338[1]
EG-Index-nummer	203-738-3
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vloeibaar
Kleur	kleurloos
Dichtheid	0,973 g/cm³
Smeltpunt	−5,5 °C
Kookpunt	191,4 °C
Vlampunt	78 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 22°C) > 100 g/L
Goed oplosbaar in	water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Hexaan-2,5-dion is een diketon met als brutoformule C₆H₁₀O₂. Het is een toxisch metaboliet van hexaan.^[2] De zuivere stof komt voor als een heldere kleurloze vloeistof, die relatief goed oplosbaar is in water.

Synthese

De synthese van hexaan-2,5-dion kan plaatsgrijpen via verschillende methoden.

• Door alkalische hydrolyse van diacetylbarnsteenzure esters, gevolgd door verhitten.^[3]
• Door oxidatie van allylaceton met zuurstofgas.^[4]

• Een alternatief is de oxidatie van 2,5-dimethylfuraan.^[4][5]

• De reactie van acetaatesters met propeenoxide. Het reactieproduct, α-aceto-γ-valerolacton, wordt met verdund zoutzuur omgezet in 5-hydroxy-2-hexanon, dat na oxidatie met natrium- of kaliumdichromaat en zwavelzuur het dion oplevert.^[4][6]

Reacties

Hexaan-2,5-dion reageert met aminogroepen. Een belangrijke kandidaat in levende systemen wordt gevormd door de primaire aminogroep in de zijketen van het aminozuur lysine. In eerste instantie ontstaat een pyrrool. Oxidatie van de pyrroolkern kan aanleiding geven tot crosslinks,^[7] hetgeen gepaard gaat met verlies van functionaliteit van het eiwit. Op zijn beurt kan dit aanleiding geven tot gezondheidsproblemen.

Hexaan-2,5-dion kan via het metabolisme omgezet worden in 2,5-dimethylfuraan.

Werkingsmechanisme

Het vrije elektronenpaar op stikstof reageert met een van het carbonyl-koolstofatomen, waarbij een hemiaminal ontstaat. Een heterocyclische structuur ontstaat als ook de tweede carbonylgroep met het stikstofatoom reageert. In deze reactie ontstaat een derivaat van pyrrolidine: 2,5-dihydroxy-2,5-dimethylpyrrolidine (met nog een substituent op het stikstofatoom). Het ontstane cyclische, maar wel verzadigde, molecule verliest vervolgens twee moleculen water, waarbij een N-gesubstitueerd 2,5-dimethylpyrrool ontstaat. De reactie is daarmee een variant van de Paal-Knorr-synthese.

300

${\displaystyle \mathrm {+\ 2\ H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {R\ =\ CH_{3}} }$ ${\displaystyle \mathrm {R^{'}\ =\ lysineresidu} }$

Toepassingen

Hexaan-2,5-dion wordt als oplosmiddel voor celluloseacetaat, conserveringsmiddelen, verven en lakken toegepast. In de synthetisch organische chemie wordt de stof als beschermende groep voor primaire amines gebruikt, onder andere in de synthese van geneesmiddelen.^[3][8]

Toxicologie en veiligheid

Hexaan-2,5-dion is een metaboliet van hexaan. De reacties van hexaan-2,5-dion kunnen aanleiding geven tot gezondheidsproblemen: irritatie van de ogen en slijmvliezen, ontvetting en oranje-bruin gekleurde irritatie en ontstekingen van huid, en eventueel bewusteloosheid.^[9][10] Ook veel symptomen van een chronische vergiftiging met hexaan worden toegeschreven aan 2,5-hexaandion als reactief metaboliet: tintelingen en kramp in armen en benen, gevolgd door een algemene spierzwakte. In ernstige gevallen treedt atrofie van de skeletspieren op, in combinatie met verlies van coördinatie en problemen met het zicht.

Vergelijkbare problemen treden op in diermodellen. De gemeenschappelijke oorzaak van de problemen is de degeneratie van het perifeer zenuwstelsel, en in een later stadium ook van het centraal zenuwstelsel, beginnend bij de distale delen van de langere en dikkere axonen.

Hexaan-2,5-dion heeft ook een toxische werking in de spermatogenese door de beschadiging van de Sertoli-cellen, die het epitheel vormen in een deel van de zaadkanaaltjes.^[11]

Bronnen, noten en/of referenties

• Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Hexane-2,5-dione op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
• Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel 2,5-Hexandion op de Duitstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

---

1. Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich, geraadpleegd op 17 mei 2013.
2. Carelli et al. (2007). Grand Rounds: Could Occupational Exposure to n-Hexane and Other Solvents Precipitate Visual Failure in Leber Hereditary Optic Neuropathy?24 april 2013 ENVIRONMENTAL HEALTH PERSPECTIVES. 115 pag.: 113–115 geraadpleegd op 24 april 2013. Gearchiveerd op 30 juli 2023.
3. . Thieme RÖMPP Online14 mei 2013 Internetpagina: Thieme RÖMPP Online geraadpleegd op 14 mei 2013
4. R. H. Lasco. Oxidation of allylacetone to 2,5-hexanedione in a water-carbon tetrachloride solvent system14 mei 2013 U.S. Patent. (3972942): Internetpagina: Volledige tekst geraadpleegd op 14 mei 2013
5. G. O. Schenck. (1956). Über Autoxydation in der Furanreihe, II. Mitteil.: Über Autoxydation von Furan und 2.5-Dimethyl-furan Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 77 (9-10): pag.: 661–888 DOI:10.1002/cber.19450770902
6. R. M. Adams, C. A. Van der Werf. (1950). Condensation of Acetoacetic Ester with Some Unsymmetrical Epoxides J.Amer.Chem.Soc. 72 (10): pag.: 4368–4373 DOI:10.1021/ja01166a010
7. Anthony P. DeCaprio, Elizabeth A. Kinney, Richard M. LoPachin. (2009). Comparative Covalent Protein Binding of 2,5-Hexanedione and 3-Acetyl-2,5-Hexanedione in the Rat26 april 2013 Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 72 (14): pag.: 861–869 DOI:10.1080/15287390902959508 geraadpleegd op 26 april 2013
8. Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Biokatalytische Synthese chiraler Synthesebausteine
9. . GEEN TITEL OPGEGEVEN Daunderer-Klinische Toxikologie-50 – (Erg. Lfg. 1/90.)
10. Kühn, Birett. (1986). GEEN TITEL OPGEGEVEN Ed.: ecomed Merkblätter Gefährliche Arbeitsstoffe – Landsberg (Erg. Lfg)
11. Philippe Gorlier Voila. (2008). Sicherheitsunterweisung 2008 * Reproduktionstoxizität14 mei 2013 Internetpagina: internet geraadpleegd op 14 mei 2013