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化学において、亜ヒ酸塩は、ヒ素の酸化状態が +3 であるヒ素 オキシアニオンを含む化合物です。地下水化学を扱う分野では、一般的には可溶性の As IIIアニオンを識別するために亜ヒ酸塩が使用されていることに注意してください。IUPAC は、亜ヒ酸塩化合物をヒ酸塩(III) と命名することを推奨しています。たとえば、オルト亜ヒ酸塩はトリオキシドヒ酸塩(III) と呼ばれます。オルト亜ヒ酸塩は、 HPO の構造を持つ、15 族のより軽いメンバーの対応するアニオンである亜リン酸と対照的です。2−3亜硝酸塩、NO−2曲がっている。[1]
数多くの異なる亜ヒ酸アニオンが知られています。
- アソ3−3オルト亜ヒ酸、ヒ酸のイオン、ピラミッド型の形状[1]
- （アソ−2）メタヒ酸塩、高分子鎖アニオン。[2]
- As 2 O4−5ピロ亜ヒ酸、[O 2 As−O−AsO 2 ] 4−
- 3 Oとして5−7 カテナ- 三亜ヒ酸塩、[O 2 As−O−As(O)−O−AsO 2 ] 5− [3]
- 4 Oとして6−9 カテナ- 四亜ヒ酸塩、[O 2 As−O−As(O)−O−As(O)−O−AsO 2 ] 6− [3]
- 4 Oとして4−8 シクロテトラヒ素[4]
- （ 6 Oとして4−11) n、高分子アニオン
これらすべてにおいて、As III中心の周りの形状はほぼ三方晶系であり、ヒ素原子上の孤立電子対は立体化学的に活性である。[1] ヒ素酸塩のよく知られた例としては、ポリマー直鎖アニオン（AsO−2) n 、および三方晶AsOを含むオルト亜ヒ酸銀Ag 3 AsO 3 。3−3陰イオン。
亜ヒ酸塩の調製
いくつかの亜ヒ酸塩はAs 2 O 3水溶液から調製できます。これらの例としてはメタ亜ヒ酸塩があり、低温ではNa 2 H 2 As 4 O 8、NaAsO 2 ·4H 2 O、Na 2 HAsO 3 · 5H 2 O、Na 5 (HAsO 3 )(AsO 3 )·12H 2 Oなどの水素亜ヒ酸塩を調製できます。[5]
亜ヒ酸塩鉱物
多くの鉱物にはヒ素イオンが含まれている：レイネライト、Zn 3 (AsO 3 ) 2 ; [2]フィンネマナイト、Pb 5 Cl(AsO 3 ) 3 ; [2]ポールムーアライト、Pb 2 As 2 O 5 ; [2]ステンフガライト、CaFeSbAs 2 O 7（複合ポリマーアニオンを含む）; [2]シュナイダーヘーナイト、Fe Ⅱ
鉄Ⅲ
3(AsO 3 )(As 2 O 5 ) 2 ; [6]マグナソナイト、Mn 5 (OH)(AsO 3 ) 3 ; [2]トリプカイト、CuAs 2 O 4 ; [2]トリゴナイト、Pb 3 Mn(AsO 3 ) 2 (HAsO 3 ) ; [2]トゥーエライト、Fe 6 (AsO 3 ) 4 (SO 4 )(OH) 4・4H 2 O。[7]
環境中のヒ素
ヒ素は、地下深くに自然に存在するヒ素や鉱山の作業によって地下水に入り込む可能性があります。ヒ素(III)は、例えば塩素でAsIIIをAsVに酸化し、その後硫酸鉄(III)などで凝固させるなど、いくつかの方法で水から除去できます。その他の方法としては、イオン交換や濾過があります。濾過は、ヒ素が粒子状に存在する場合にのみ有効であり、亜ヒ酸塩が溶液中にある場合は濾過膜を通過します。[8]
用途
亜ヒ酸ナトリウムは水性ガス転化反応で二酸化炭素を除去するために使用されます。18 世紀に初めて導入されたファウラー溶液は、 As 2 O 3 [9]から作られたメタ亜ヒ酸カリウム（KAsO 2 ）の溶液でした。[10]
三酸化ヒ素 As 2 O 3（商品名 Trisenox、ATO）は、骨髄性白血病の一種である急性前骨髄球性白血病（APL）に対する化学療法薬として使用されています。 [11]詳細な作用機序は不明ですが、癌細胞のアポトーシスを加速させると考えられています。三酸化ヒ素は、 APLのin vitroモデルNB4において形態学的変化とDNA断片化を引き起こします。また、レチノイン酸受容体α（RARA）を分解します。[12] RARA遺伝子は、前骨髄球性免疫細胞の発達、分化、およびアポトーシスの重要な調節因子です。[13]
亜ヒ酸を利用および生成する細菌
細菌のいくつかの種は、さまざまな燃料を酸化しながらヒ酸塩を還元して 亜ヒ酸塩を形成することでエネルギーを得ます。関与する酵素はヒ酸還元酵素として知られています。
2008年、ヒ酸塩を電子供与体として利用し、ヒ酸塩を生成する光合成の一種を行う細菌が発見されました（通常の光合成が水を電子供与体として使用し、分子状酸素を生成するのと同じように）。研究者らは、歴史的にこれらの光合成生物がヒ酸塩を生成し、ヒ酸塩還元細菌の繁殖を可能にしたと推測しました。[14]
ヒトでは、ヒ素酸塩は、関与する補酵素であるリポアミドの-SH基に結合することにより、ピルビン酸-アセチル CoA反応におけるピルビン酸脱水素酵素(PDH 複合体)を阻害します。また、同じメカニズムによりオキソグルタル酸脱水素酵素複合体も阻害します。これらの酵素が阻害されると、エネルギー生成が妨げられます。
参考文献
- ^ abc グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ abcdefgh Carmalt, CJ & Norman, NC (1998)。「第 1 章: ヒ素、アンチモン、ビスマス」。Norman, NC (編)。ヒ素、アンチモン、ビスマスの化学。Blackie Academic and Professional。pp. 118–121。ISBN 07514-0389-X。
- ^ ab ハミダ、M. ベン;ミシシッピ州ウィクルダー (2006)。 「Die neuen Catena-Polyarsenite [As 3 O 7 ] 5− und [As 4 O 9 ] 6−」。有機体と化学の研究。632 (12–13): 2109. doi :10.1002/zaac.200670065。ISSN 0044-2313。
- ^ カン・ドンヒ;シュライド、トーマス (2006)。 「Sm 2 As 4 O 9 : Ein ungewöhnliches Samarium(III)-Oxoarsenat(III) gemäß Sm 4 [As 2 O 5 ] 2 [As 4 O 8 ]」。有機体と化学の研究。632 (1): 91.土井:10.1002/zaac.200500333。ISSN 0044-2313。
- ^ ウィリアムズ州シェルドリック;ホイスラー、H.-J. （1987年）。 「Zur Kenntnis von Natriumarseniten im Dreistoffsystem Na 2 O – As 2 O 3 –H 2 O bei 6 °C」。有機体と化学の研究。549 (6): 177–186。土井：10.1002/zaac.19875490618。ISSN 0044-2313。
- ^ ホーソーン、フランク C.「シュナイダーヘーナイト、Fe2歳以上
鉄3+
3として3+
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13、密に詰まったヒ素酸塩構造。」カナダ鉱物学者 23.4（1985）：675–679。 - ^ Morin, G.; Rousse, G.; Elkaim, E. (2007). 「酸性鉱山排水に関連する新しい鉄亜ヒ酸オキシヒドロキシ硫酸塩鉱物、トゥーエライト、Fe 6 ( AsO 3 ) 4 SO 4 ( OH ) 4 •4H 2 O の結晶構造」。American Mineralogist。92 ( 1): 193–197。Bibcode :2007AmMin..92..193M。doi : 10.2138/am.2007.2361。ISSN 0003-004X。S2CID 98312889 。
- ^ EPA、米国環境保護庁、報告書 815R00012、「飲料水からヒ素を除去するための技術とコスト」、2000 年 12 月 http://water.epa.gov/drink/info/arsenic/upload/2005_11_10_arsenic_treatments_and_costs.pdf
- ^ 環境中のヒ素の管理：土壌から人間の健康まで、R. Naidu、Csiro Publishing、2006年、ISBN 978-0643068681
- ^ Jolliffe, DM (1993). 「ヒトにおけるヒ素剤の使用の歴史」.英国王立医学協会誌. 86 (5): 287–289. PMC 1294007. PMID 8505753 .
- ^ 「三酸化ヒ素（トリセノックス、ATO）」www.cancerresearchuk.org . 2023年8月16日閲覧。
- ^ EMA (2018-09-17). 「Trisenox」.欧州医薬品庁. 2023年8月16日閲覧。
- ^ 「RARAレチノイン酸受容体アルファ[ホモサピエンス（ヒト）] - 遺伝子 - NCBI」。www.ncbi.nlm.nih.gov 。 2023年8月16日閲覧。
- ^ 「ヒ素を好む細菌が光合成のルールを書き換える」、Chemistry World、2008年8月15日
外部リンク
- 環境医学のケーススタディ - ヒ素毒性
- chemicalland21.com のページ