Coeficiente de partição octanol-água - Octanol-water partition coefficient
O coeficiente de partição n -octanol-água, K ow é um coeficiente de partição para o sistema de duas fases que consiste em n- octanol e água. K ow também é freqüentemente referido pelo símbolo P, especialmente na literatura inglesa. É também chamada de relação de partição n -octanol-água .
K ow serve como uma medida da relação entre lipofilicidade (solubilidade em gordura) e hidrofilicidade (solubilidade em água) de uma substância. O valor é maior que um se uma substância for mais solúvel em solventes semelhantes a gordura, como n-octanol, e menor que um, se for mais solúvel em água.
Se uma substância está presente como várias espécies químicas no sistema octanol-água devido à associação ou dissociação , cada espécie recebe seu próprio valor de K ow . Um valor relacionado, D, não distingue entre espécies diferentes, apenas indicando a razão de concentração da substância entre as duas fases.
História
Em 1899, Charles Ernest Overton e Hans Horst Meyer propuseram independentemente que a toxicidade dos girinos de compostos orgânicos não ionizáveis depende de sua capacidade de partição em compartimentos lipofílicos de células. Eles propuseram ainda o uso do coeficiente de partição em uma mistura de azeite / água como uma estimativa dessa toxicidade lipofílica associada. Corwin Hansch mais tarde propôs o uso de n-octanol como um álcool sintético barato que poderia ser obtido na forma pura como uma alternativa ao azeite.
Formulários
Os valores K ow são usados, entre outros, para avaliar o destino ambiental de poluentes orgânicos persistentes . Produtos químicos com altos coeficientes de partição, por exemplo, tendem a se acumular no tecido adiposo dos organismos ( bioacumulação ). De acordo com a Convenção de Estocolmo , produtos químicos com log K ow maior que 5 são considerados bioacumuláveis.
Além disso, o parâmetro desempenha um papel importante na pesquisa de drogas ( Regra de Cinco ) e na toxicologia . Ernst Overton e Hans Meyer descobriram já em 1900 que a eficácia de um anestésico aumentava com o aumento do valor de K ow (a chamada regra de Meyer-Overton).
Os valores de K ow também fornecem uma boa estimativa de como uma substância é distribuída dentro de uma célula entre as biomembranas lipofílicas e o citosol aquoso .
Estimativa
Uma vez que não é possível medir o K ow para todas as substâncias, vários modelos foram desenvolvidos para permitir sua previsão, por exemplo, relações quantitativas estrutura-atividade (QSAR) ou relações lineares de energia livre (LFER), como a equação de Hammett .
Uma variante do sistema UNIFAC também pode ser usada para estimar os coeficientes de partição octanol-água.
Equações
- Definição do K ow ou valor P
- O valor K ow ou P sempre se refere apenas a uma única espécie ou substância:
- com:
- concentração da espécie i de uma substância na fase rica em octanol
- concentração da espécie i de uma substância na fase rica em água
- Se diferentes espécies ocorrerem no sistema octanol-água por dissociação ou associação, vários valores P e um valor D existem para o sistema. Se, por outro lado, a substância está presente apenas em uma única espécie, os valores P e D são idênticos.
- P é geralmente expresso como um logaritmo comum , ou seja, Log P (também Log P ow ou, com menos frequência, Log pOW):
- O Log P é positivo para substâncias ou espécies lipofílicas e negativo para substâncias ou espécies hidrofílicas.
- Definição do valor D
- O valor D apenas se refere corretamente à razão de concentração de uma única substância distribuída entre as fases de octanol e água. No caso de uma substância que ocorre como várias espécies, ela pode, portanto, ser calculada somando as concentrações de todas as n espécies na fase de octanol e as concentrações de todas as n espécies na fase aquosa:
- com:
- concentração da substância na fase rica em octanol
- concentração da substância na fase rica em água
- Os valores de D também são geralmente fornecidos na forma de logaritmo comum como Log D:
- Como o Log P, o Log D é positivo para substâncias lipofílicas e negativo para substâncias hidrofílicas. Enquanto os valores de P são amplamente independentes do valor de pH da fase aquosa devido à sua restrição a apenas uma espécie, os valores de D são frequentemente fortemente dependentes do valor de pH da fase aquosa.
Valores de exemplo
Os valores para log K ow variam tipicamente entre -3 (muito hidrofílico) e +10 (extremamente lipofílico / hidrofóbico).
Os valores listados aqui são classificados pelo coeficiente de partição. A acetamida é hidrofílica e 2,2 ′, 4,4 ′, 5-pentaclorobifenil é lipofílica.
Substância | log K OW | T | Referência |
---|---|---|---|
Acetamida | -1,155 | 25 ° C | |
Metanol | -0,824 | 19 ° C | |
Ácido fórmico | -0,413 | 25 ° C | |
Éter dietílico | 0,833 | 20 ° C | |
p- diclorobenzeno | 3.370 | 25 ° C | |
Hexametilbenzeno | 4.610 | 25 ° C | |
2,2 ′, 4,4 ′, 5- pentaclorobifenil | 6,410 | Ambiente |
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Goss KU (julho de 2003). "Der Oktanol / Wasser Verteilungskoeffizient - Das Allheilmittel der Umweltchemie?" [O coeficiente de partição octanol / água - a panacéia para a química ambiental?]. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung (em alemão). 15 (4): 273–279. doi : 10.1065 / uwsf2003.01.050 .</ref>
- Heuel-Fabianek B. Coeficientes de Partição (Kd) para a Modelagem de Processos de Transporte de Radionuclídeos em Águas Subterrâneas (PDF) . JÜL-Berichte, Forschungszentrum Jülich, Nr. 4375, 2014 (Relatório). ISSN 0944-2952 .
links externos
- Cálculo interativo do Laboratório de Química Computacional Virtual e comparação interativa de vários métodos
- LogP-Berechnungssoftware von ACD (comercial)
- Diretório de obras de referência e bancos de dados com coeficientes de partição octanol-água
- Banco de dados gratuito abrangente de coeficientes de partição octanol-água avaliados dos Laboratórios de Pesquisa Sangster