Οιοργανιωδιούχες ενώσεις ή οργανιωδίδια είναι οργανικέςχημικές ενώσειςπου περιέχουν ένα ή περισσότερα άτομαιωδίου ανά μόριο, και επομένως περιέχουν έναν ή περσσότερους, αντίστοιχα, δεσμούς άνθρακα - ιωδίου. Συμμετέχουν ευρύτατα στηνοργανική χημεία, αλλά είναι σχετικά σπάνιες στη φύση. Ωστόσο, οιθυροξινορμόνες είναι οργανιωδιούχες ενώσεις που είναι απαραίτητες γιατην υγεία καιγι' αυτόν το λόγο φροντίζεται από τις κυβερνήσεις, ανά τον κόσμο, ηιωδίωσητουμαγειρικού αλατιού.
Σχεδόν σε όλες τις οργανιωδιούχες ενώσεις, κάθε άτομο ιωδίου ενώνεται με ένα άτομο ενώνεται με ένα άτομο άνθρακα. Οι ενώσεις αυτές ταξινομούνται συνήθως ως παράγωγα του ιωδίου, μετο ιώδιο στηνβαθμίδα οξείδωσης -1. Υπάρχουν, ωστόσο, μερικές οργανιωδιούχες ενώσεις μετο ιώδιο σε υψηλότερους βαθμούς οξείδωσης[1].
Ο δεσμός C-I είναι ο ασθενέσθερος από τους δεσμούς άνθρακα - αλογόνου. Η ισχύς αυτών των δεσμών σχετίζεται μετηνηλεκτραρνητικότητατων αλογόνων, οπότε μειώνεται κατά τη σειρά: F > Cl > Br > I. Αυτή ηπεριοδικότητα επίσης ακολουθεί τις ατομικές ακτίνεςτων αλογόνων καιτων μηκών των δεσμών άνθρακα - αλογόνου. Για παράδειγμα, για τις ενώσεις με γενικό τύπο CH3X, όπου X αλογόνο, οι δεσμοί C-X έχουν ενέργειες διάσπασης 115, 83,7, 72,1 και 57,6 kcal/mol, για X = F, Cl, Br και I, αντίστοιχα[2]. Γιατα αλογονίδια, το ιώδιο είναι συνήθως η καλύτερη «αποχωρούσα ομάδα». Εξαιτίας ακριβώς της αδυναμίας του δεσμού C-I, τα δείγματα οργανιωδιούχων ενώσεων είναι συχνά κίτρινα, εξαιτίας της συχνής παρουσίας στοιχειακού ιωδίου (I2), ως πρόσμιξη.
Μια αξιοσημείωτη ιδιότητα των οργανιωδιούχων ενώσεων είναι η υψηλή πυκνότητά τους, που αυξάνεται από το υψηλό ατομικό βάροςτου ιωδίου. Για παράδειγμα, η πυκνότητα τουιωδομεθάνιου είναι (στις συνηθισμένες συνθήκες) 3.325 kg/m³.
Οι οργανιωδιούχες ενώσεις μπορούν να παραχθούν από πολλές παραγωγικές οδούς, που εξαρτώνται από τον αριθμό καιτην τοποχημεία, των ατόμων ιωδίου που περιέχουν, καθώς και από τη φύση των πρόδρομων ενώσεων που είναι διαθέσιμες. Η απευθείας ιωδίωση με στοιχειακό ιώδιο είναι πρακτικά εφαρμώσιμη σε ακόρεστες ουσίες. Για παράδειγμα[3]:
To ιωδιούχο ανιόν (I-) είναι καλό πυρηνόφιλο και υποκαθιστά χλωριούχες, βρωμιούχες, μεσυλούχες (-SO4CH3), τοσυλούχες (π-CH3C6H4SO2-) και άλλες αποχωρούσες ομάδες, όπως στηναντίδραση Φινκελστάιν (Finkelstein reaction). Για παράδειγμα:
Όπου το X μπορεί να είναι χλώριο, βρώμιο, μεσυλομάδα, τοσυλομάδα.
Επειδή τι ιώδιο έχει χαμηλή ενέργεια ιονισμού, μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε αντιδραστήρια που αποτελούν χημικά ισοδύναμα του κατιόντος ιωδίου (I+)[4]. Ένα αντιπροσωπευτικό αντιδραστήριο ηλεκτρονιόφιλης ιωδίωσης είναι τομονοχλωριούχο ιώδιο (ClI).
Δομή της ιωβερσόλης, μιας οργανιωδιούχας ένωσης που χρησιμοποιήθηκε ως μέσο αντίθεσης ακτίνων X
.
Λίγες οργανιωδιούχες ενώσεις είναι σημαντικές βιομηχανικά, τουλάχιστον με όρους μεγάλης κλίμακας παραγωγής. Ιωδιούχα ενδιάμεσα είναι συνηθισμένα στηνοργανική σύνθεση, εξαιτίας της ευκολίας σχηματισμού και διάσπασης του δεσμού C-I. Βιομηχανικά σημαντικές οργανιωδιούχες ενώσεις, που συχνά χρησιμοποιήθηκαν ως απολυμαντικά ή εντομοκτόνα, είναι τοιωδοφόρμιο (CHI3), τοδιιωδομεθάνιο (CH2I2) καιτοιωδομεθάνιο (CH3I)[5]. Παρόλο πουτο ιωδομεθάνιο δεν είναι ένα βιομηχανικά σημαντικό τελικό προϊόν, είναι ωστόσο σημαντικό ενδιάμεσο, που παράγεται ενδιάμεσα στην παραγωγή τουαιθανικού οξέοςκαιτουαιθανικού ανυδρίτη. Η δυνατότητα του ιωδομεθανίου να αντικαταστήσει τη χρήση τουβρωμομεθάνιου ως εδαφικό αποστειρωτικό είναι υπολογίσιμη, αλλά ωστόσο περιορισμένη εξαιτίας των περιορισμένων διαθέσιμων πληροφοριών γιατηνπεριβαλλοντική συμπεριφορά του (ιωδομεθανίου)[6]. Τοιωδοξυνύλιο (iodoxynil, δηλαδή το 3,5-διιωδο-4-υδροξυβενζονιτρίλιο), που παρεμποδίζει τηφωτοσύνθεσηστο φωτοσύστημα II, είναι ένα από τα πολύ λίγα οργανιωδιούχα ζιζανιοκτόνα. Το ιωδοξυνύλιο είναι μέλος της τάξης των ζιζανιοκτόνων υδροξυβενζονιτριλίων, καιπιο συγκεκριμένα το ιωδιούχο ανάλογο τουβρωμοξυνύλιου (bromoxynil, 3,5-διβρωμο-4-υδροξυβενζονιτρίλιο), που είναι ένα πιο γνωστό ζιζανιοκτόνο της τάξης των υδροξυβενζονιτριλίων.
Οι ιωδιούχες καιοι βρωμιούχες οργανικές ενώσεις παρουσιάζουν ανησυχία ως περιβαλλοντικοί ρύποι, γιατί υπάρχει περιορισμένη διαθέσιμη πληροφόρηση γιατην περιβαλλοντική τους συμπεριφορά, οπότε δεν έχει καθοριστεί ακόμη η μοίρα τους. Ωστόσο, πρόσφατες αναφορές έχουν δείξει υποσχέσεις για ύπαρξη βιολογικής αποτοξίνωσης αυτών των κατηγοριών ρύπων. Για παράδειγμα, ένα ένζυμοτωνθηλαστικών, ηαπιωδάση της ιωδοτυροσίνης, παρέχει την ασυνήθιστη λειτουργία αναγωγικής απαλογόνωσηςτων ιωδιούχων ή καιτων βρωμιούχων αλοργανικών παραγώγων[7]. Τα ζιζαντιοκτόνα βρωμοξυνύλιο και ιωδοξυνύλιο έχουν δείξει ότι μπορούν να υποβληθούν σεμια ποικιλία περιβαλλοντολογικών μετατροπών, που περιλαμβάνουν την αναγωγική απαλογόνωση από αναερόβιαβακτήρια[8].
Οι πολυιωδιούχες οργανικές ενώσεις χρησιμοποιήθηκαν μερικές φορές ως μέσα αντίθεσηςγια χρήση ακτίνων X, στηνακτινοσκόπηση, που είναι ένας τύπος ιατρικής απεικόνισης. Αυτή η εφαρμογή εκμεταλλεύεται την ικανότητα των ακτίνων Χνα απορροφούνται από τους βαρείς ατομικούς πυρήνες του ιωδίου. Μια ποικιλία τέτοιων ενώσεων είναι εμπορικά διαθέσιμες, πολλές από τις οποίες είναι παράγωγα του1,3,5-τριιωδοβενζόλιουκαι περιέχουν περίπου 50% κατά βάρος ιώδιο. Στις περισσότερες εφαρμογές, η χρησιμοποποιούμενη ένωση πρέπει να είναι υδατοδιαλυτή και φυσικά μη τοξική καινα είναι εύκολη η απέκκρισή τους. Ένα συνηθισμένο τέτοιο αντιδραστήριο είναι ηιωβερσόλη (Ioversol)[9], που περιέχει υδοτοδιαλυτούς διικούς υποκαταστάτες. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν τηνουρογραφίακαιτηναγγειογραφία.
Σε όρους ανθρώπινης υγείας, οιπιο σημαντικές οργανιωδιούχες ενώσεις είναι οιδυο ιωδιούχες ορμόνεςτουθυροειδούς, δηλαδή ηθυροξίνη (T4) καιητριιωδοθυροξίνη (T3)[10]. Τα υδρόβια φυσικά προϊόντα είναι πλούσιες πηγές οργανιιωδιούχων ενώσεων, όπως οι πρόσφατα ανακαλυφθήσες πλακοϋπαφορίνες από τοσπόγγοPlakortis simplex.
Το σύνολο του παγκοσμίως φυσικά παραγώμενου ιωδομεθανίου, που παράγεται από υδρόβια περιβάλλοντα, από μικροβιακή δραστηριότητα σε ορυζώνες και από καύση βιολογικού υλικού, εκτιμήθηκε σε 214.000 τόννους ετησίως[11].
Το πτητικό ιωδομεθάνιο διασπάται με αντιδράσεις οξείδωσης στηνατμόσφαιρακαι υπάρχει ένας παγκόσμιος «κύκλος ιωδίου».
↑Alex G. Fallis, Pierre E. Tessier, "2-Iodoxybenzoic acid (IBX)1" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2003 John Wiley. doi:10.1002/047084289X.rn00221
↑ F. B. Dains and R. Q. Brewster (1941), "Iodobenzene", Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 323
↑Phyllis A. Lyday (2005), "Iodine and Iodine Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a14_381
↑Allard, A.S. and A. H. Neilson. 2003. Degradation and transformation of organic bromine and iodine compounds: comparison with their chlorinated analogues. The Handbook of Environmental Chemistry 3:1-74.
↑ McTamney, P.M. and S.E. Rokita . 2010. A mammalian reductive deiodinase has broad power to dehalogenate chlorinated and brominated substrates. J Am Chem Soc. 131(40): 14212–14213.
↑Cupples, A. M., R. A. Sanford, and G. K. Sims. 2005. Dehalogenation of Bromoxynil (3,5-Dibromo-4-Hydroxybenzonitrile) and Ioxynil (3,5-Diiodino-4-Hydroxybenzonitrile) by Desulfitobacterium chlororespirans. Appl. Env. Micro. 71(7):3741-3746.
↑Ulrich Speck, Ute Hübner-Steiner "Radiopaque Media" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002/14356007.a22_593
↑Gribble, G. W. (1996). "Naturally occurring organohalogen compounds - A comprehensive survey". Progress in the Chemistry of Organic Natural Products 68 (10): 1–423. doi:10.1021/np50088a001. PMID 8795309.
↑N. Bell, L. Hsu, D. J. Jacob, M. G. Schultz, D. R. Blake, J. H. Butler, D. B. King, J. M. Lobert, and E. Maier-Reimer (2002). "Methyl iodide: Atmospheric budget and use as a tracer of marine convection in global models". Journal of Geophysical Research 107 (D17): 4340. Bibcode:2002JGRD..107.4340B. doi:10.1029/2001JD001151.
