Izoniazid reakciója permanganátionnal és hipokloritionnal

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Jelen diplomamunka tárgya az izoniazid és a permanganátion, valamint a hipoklorition között végbemenő reakció. Az izoniazid a tuberkulózis megelőzésében és kezelésében használt első számú antibiotikum. Lebontása az élő szervezetben oxidáció, valamint hidrolízis által történhet. Kísérleteim során az izoniazidot permanganátionnal, illetve hipokloritionnal oxidáltam savas, valamint bázikus közegben. Első lépésben a végbemenő reakciók sztöchiometriáját határoztam meg. Az izoniazid oxidációja két reakcióúton játszódhat le. Egyik esetben a hidrazincsoport oxidációjával izonikotinsav, míg a másik esetben izonikotinamid keletkezik. A permanganátionos oxidáció esetén az izonikotinsavat eredményező folyamat dominál, míg a hipokloritionos oxidáció során egy bonyolultabb sztöchiometriával kell számolnunk. A kinetikai mérésekhez szükség volt az optimális hullámhossz meghatározására. A reakcióelegy teljes spektrumát felvéve ez a hullámhossz a permanganátionos oxidáció esetén 537 nm-nek, míg a hipokloritionos folyamatnál 320 nm-nek adódott. A további kinetikai méréseket ezeken a meghatározott hullámhosszakon folytattam. A permanganátionos oxidáció tanulmányozásakor az izoniazidot nagy feleslegben alkalmaztam, azonban a várt elsőrendű reakció elméletét két okból is el kellett vetnem. Figyelembe véve az autokatalitikus hatású Mn2+-ionok keletkezését, feltételeztem az autokatalízist. Ezt alátámasztja az autokatalitikus sebességi egyenlet meglepően jó illeszkedése a kinetikai görbére. A kezdeti sebességek lineáris függést mutatnak a Mn2+-ionok koncentrációjával, így nagy valószínűség szerint a folyamat jellemezhető az elsőrendű autokatalízis sebességi egyenletével. Oxidálószerként hipokloritiont alkalmazva a kezdeti sebességek lineáris függést mutatnak az oxidálószer koncentrációjával, míg izoniazid esetében a már tapasztalt nemlineáris összefüggést figyeltük meg. A kezdeti sebességre kapott értékek mindkét reakció esetén csökkennek a kénsav/nátrium-hidroxid koncentrációjának növekedésével, ezt a jelenséget részben értelmezheti az izoniazid sav-bázis egyensúlya. A hipokloritionos oxidáció tanulmányozása során kapott eredményeket nemrég küldtük be a RSC Advances folyóirathoz, Kinetics of the Oxidation of Isoniazid with Hypochlorite Ion címmel.

Leírás
Kulcsszavak
reakciókinetika, sztöchiometria, autokatalízis, stopped-flow
Forrás