Allylkyanid nebo but-3-ennitril je organická sloučenina se vzorcem H2C=CHCH2CN. Podobně jako další nižší alkylnitrily se rozpouští v organických rozpouštědlech. Vyskytuje se v přírodě jako biopesticid a používá se jako zesíťovací činidlo při výrobě některých polymerů.http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/allyl+cyanide Tuto látku objevili roku 1863 H. Will a W. Koerner v hořčičném oleji.C. Pomeranz: "Ueber Allylcyanid und Allylsenföl", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1906, 351 (1–3), P. 354–362: doi:10.1002/jlac.19073510127 První úspěšná syntéza proběhla o rok později.A. Claus: "Ueber Crotonsäure", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1864, 131 (1), P. 58–66;doi:10.1002/jlac.18641310106 Nové studie ukazují, že allylkyanid může být použit jako aditivum v propylenkarbonátových elektrolytech pro grafitové anody, kde zabraňuje odlupování materiálu anody při tvorbě povlaku.L. Zhang et al. Allyl cyanide as a new functional additive in propylene carbonate-based electrolyte for lithium-ion batteries Iconics August 2013, Volume 19, Issue 8, pp 1099-1103
Výroba Allylkyanid může být vyroben reakcí allylbromidu s kyanidem měďným, reakční směs musí být zahřívána. Kyanidový anion funguje jako nukleofil, který nahradí atom bromu z allylbromidu:
CH2=CHCH2Br + CuCN → CH2=CHCH2CN + CuBr
Pro tuto reakci lze použít i ostatní allylhalogenidy, například allyljodid, který je reaktivnější a výtežnost reakce je vyšší.A. Rinne, B. Tollens: "Ueber das Allylcyanür oder Crotonitril", in: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1871, 159 (1), S. 105–109; doi:10.1002/jlac.18711590110
Dalším způsobem, jak získat allylkyanid, je použití krysích střevních bakterií. Přidáním sinigrinu k těmto bakteriím a následnou inkubací za anaerobních podmínek vznikne desulfosinigrin, při další inkubaci dochází k tvorbě allylkyanidu, jako hlavního rozkladného produktu, společně s isothiokyanátem a 1-kyano-2,3-epithiopropanem. Přesný princip tohoto procesu není dosud znám, ale předpokládá se, že střevní bakterie využívají pro tuto reakci enzym thioglukosidázu.Meng Lua, Kei Hashimotob, Yasushi Udab, Corresponding author contact information Volume 44, Issue 4, May 2011, Pages 1023–1028
Výskyt v přírodě Allylkyanid vzniká v košťálové zelenině působením enzymu myrosinázy, který hydrolyzuje glukosinoláty za vzniku nitrilů a dalších produktů.H. Tanii et al. Allylnitrile: generation from cruciferous vegetables and behavioral effects on mice of repeated exposure / Food and Chemical Toxicology, 42, (2004), 453-458 Myrosináza je aktivována L-askorbovou kyselinou (vitaminem C) za určitého pHL.G. West et al. Allyl Isothiocyanate and Allyl Cyanide Production in Cell-Free Cabbage Leaf Extracts, Shredded Cabbage, and Cole Slaw / J. Agric. Food Chem. Vol. 25, No. 6, (1997), 1234-1238 a vyšší aktivita tohoto enzymu je v poškozených listech zelí, povařením listů se sníží. Glukosinoláty mohou být přeměněny na allylkyanid také střevní mikroflorou.C. Krul et al. Metabolism of sinigrin (2-propenyl glucosinolate) by the human colonic microflora in a dynamic in vitro large-intestinal model / Carcinogenesis, Vol. 24, No. 6, (2002), 1009-1016
Jelikož je košťálová zelenina jako zelí, brokolice, květák a kapusta součástí lidské stravy, tak se allylkyanid běžně dostává do těla ústy. Obvyklá takto přijatá dávka je mnohem menší než dávky použité při studiích na zvířatech, kde se obvykle používá 500 μg/kg tělesné hmotnosti, zatímco příjem potravou je u člověka kolem 0,12 μg/kg. I když vztah mezi dávkou a účinkem není dosud přesně znám, předpokládá se, že allylkyanid přijímaný v zelenině nemá žádné neurotoxické účinky.
Neurotoxicita Studie provedená na krysách ukázala, že allylkyanid způsobuje ztrátu vláskových buněk v uchu a poškození rohovky.E. Balbuena, J. Llorens Behavioural disturbances and sensory pathology following allylnitrile exposure in rats / Brain Research 904 (2001) 298-306 Allylkyanid také zapříčiňuje otok axonů.C. Soler-Martín et al. Butenenitriles have low axonopathic potential in the rat / Toxicology Letters 200 (2011) 187-193 Bylo zjištěno, že jediná vysoká dávka allylkyanidu může mít za následek trvalé změny v chování,Xiao-ping Zang et al. Behavioral abnormalities and apoptotic changes in neurons in mice brain following a single administration of allylnitrile / Arch Toxicol 73 (1999) 22-32 tyto změny zahrnují trhání hlavou a zvýšenou pohybovou aktivitu. Myši v této studii vykazovaly zkracování neuronů vedoucí až k buněčné smrti.
Ovce jsou proti neurotoxickým účinkům allylkyanidu mnohem odolnější než myši. Studie ukázaly, že je jeho detoxikace způsobená předtrávením potravy v bachoru.Duncan, A. J. and Milne, J. A. (1992), Rumen microbial degradation of allyl cyanide as a possible explanation for the tolerance of sheep to brassica-derived glucosinolates. J. Sci. Food Agric., 58: 15–19.
Toxikodynamika Allylkyanid patří mezi alifatické nitrily, které jsou potenciálně toxické, jelikož snižují množství glutathionu v těle. Navíc způsobuje dlouhodobou dyskinezii už po jediné dávce,Y. H. Farooqui, B. Ybarra, J. Piper: Toxicokinetics of allyl nitrile in rats 21(3): 460-466 (1992) pravděpodobně ovlivňuje serotoninový a dopaminový systém. Podání serotoninu a dopaminu zmírnilo abnormality v chování.H. Tanii, Y. Kurosaka, M. Hayashi, and K. Hashimoto: Allylnitrile: a compound which induces long-term dyskinesia in mice following a single administration. Exp. Neurol. 103, 64-67 (1989) Orální podání allylkyanidu může způsobit ataxii, chvění, křeče, průjem, slinění, slzení a nepravidelné dýchání.
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Nitrily