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<!DOCTYPE html>

<title>Fluorcitronensäure</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Fluorcitronensäure</span></h1>

</header>

</div>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Strukturformel

</th></tr>

<tr>

</td></tr>

<tr>

<td colspan="2" style="text-align:center; font-size:80%;">Strukturformel ohne <a href="Stereochemie" title="Stereochemie">Stereochemie</a>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Allgemeines

</th></tr>

<tr>

<td style="width:33%;">Name

</td>

<td>Fluorcitronensäure

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Summenformel" title="Summenformel">Summenformel</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Externe Identifikatoren/Datenbanken

</th></tr>

<tr>

<td style="width:33%;"><a href="CAS-Nummer" title="CAS-Nummer">CAS-Nummer</a>

</td>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="PubChem" title="PubChem">PubChem</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td style="border-right:1px solid #a2a9b1;"><a href="Wikidata" title="Wikidata">Wikidata</a>

</td>

</td></tr></tbody></table>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Eigenschaften

</th></tr>

<tr>

<td><a href="Molare_Masse" title="Molare Masse">Molare Masse</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Sicherheitshinweise

</th></tr>

<tr>

<td colspan="2" style="text-align:center"><b><a href="Global_harmonisiertes_System_zur_Einstufung_und_Kennzeichnung_von_Chemikalien" title="Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien">GHS-Gefahrstoffkennzeichnung</a></b><br><i>keine Einstufung verfügbar</i><sup id="cite_ref-NV_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-NV-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</td></tr></tbody></table>

</td></tr>

<tr>

<td colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122; font-size:80%; text-align:center; line-height:150%; padding:.25em;">Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei <a href="Standardbedingungen" title="Standardbedingungen">Standardbedingungen</a> (0 °C, 1000 hPa).

</td></tr></tbody></table><p><span class="editoronly" style="display:none;"></span>

</p><p><b>Fluorcitronensäure</b> ist eine <a href="Chemische_Verbindung" title="Chemische Verbindung">organische Verbindung</a> aus der Gruppe der <a href="Carbons%C3%A4uren" title="Carbonsäuren">Carbonsäuren</a> und <a href="Organofluorverbindungen" class="mw-redirect" title="Organofluorverbindungen">Organofluorverbindungen</a>. Sie ist ein <a href="Derivat_(Chemie)" title="Derivat (Chemie)">Derivat</a> der <a href="Citronens%C3%A4ure" title="Citronensäure">Citronensäure</a> mit einem zusätzlichen <a href="Fluor" title="Fluor">Fluoratom</a>. Das <a href="Anion" title="Anion">Anion</a> heißt <b>Fluorcitrat</b>. Natürlich kommt Fluorcitrat in einigen Pflanzen vor und entsteht beim Metabolismus von <a href="Natriumfluoracetat" title="Natriumfluoracetat">Fluoracetat</a>. Fluorcitronensäure und Fluorcitrat führen zur <a href="Enzymhemmung" title="Enzymhemmung">Hemmung</a> der <a href="Aconitase" title="Aconitase">Aconitase</a> und sind hochgiftig.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vorkommen_und_Entstehung">Vorkommen und Entstehung</h2></div>

<p>Fluorcitronensäure beziehungsweise Fluorcitrat entsteht beim Metabolismus von <a href="Natriumfluoracetat" title="Natriumfluoracetat">Fluoracetat</a> über Fluoracetyl-CoA durch Kondensation mit <a href="Oxalessigs%C3%A4ure" title="Oxalessigsäure">Oxalacetat</a>. Fluoracetat wiederum kommt natürlich in einigen australischen, südafrikanischen und südamerikanischen Giftpflanzen vor, wird beispielsweise als <a href="Rodentizid" title="Rodentizid">Rodentizid</a> eingesetzt und entsteht außerdem beim Metabolismus anderer Verbindungen wie <a href="2-Fluorethanol" title="2-Fluorethanol">Fluorethanol</a> und dem Medikament <a href="5-Fluoruracil" title="5-Fluoruracil">5-Fluoruracil</a>. Die Bildung von Fluorcitrat ist verantwortlich für die hohe Giftigkeit von Fluoracetat. <a href="Ethanol" title="Ethanol">Ethanol</a> gilt als das am besten geeignete Gegenmittel, wenn es unmittelbar nach der Vergiftung eingenommen wird.<sup id="cite_ref-:0_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-:0-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Da einige Pflanzen Fluoracetat akkumulieren, zum Beispiel <a href="Sojabohne" title="Sojabohne">Soja</a>, <a href="Luzerne" title="Luzerne">Luzerne</a> und <a href="Tee_(Pflanze)" title="Tee (Pflanze)">Tee</a>, enthalten diese auch Fluorcitrat, wobei die Menge jedoch sehr gering ist und deutlich unter der Schwelle der toxikologischen Relevanz liegt.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>3.1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Fluorcitrat ist eine der wenigen natürlichen fluororganischen Verbindungen, von denen insgesamt nur etwas über zehn bekannt sind.<sup id="cite_ref-:1_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-:1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>

<p>Die erste bekannte Synthese von Fluorcitronensäure ging von <a href="Diethyloxalat" class="mw-redirect" title="Diethyloxalat">Diethyloxalat</a> aus, welches zunächst in Gegenwart von <a href="Natriumethanolat" title="Natriumethanolat">Natriumethanolat</a> mit Ethylfluoracetat kondensiert wird. Das so erhaltene Diethyl-2-fluor-3-oxosuccinat wird dann in einer <a href="Reformatzki-Reaktion" title="Reformatzki-Reaktion">Reformatzki-Reaktion</a> mit <a href="Zink" title="Zink">Zink</a> und <a href="Ethylbromacetat" class="mw-redirect" title="Ethylbromacetat">Ethylbromacetat</a> zu Triethylfluorcitrat umgesetzt. Dieser Ester kann zur Fluorcitronensäure hydrolysiert werden. Durch die geringen Ausbeuten bei der Reformatzki-Reaktion und unvollständigen Hydrolyse des Esters ist die Methode nicht besonders effizient. Eine Alternative ist die <a href="Doebner-Variante_der_Koevenagel-Reaktion" class="mw-redirect" title="Doebner-Variante der Koevenagel-Reaktion">Doebner-Variante der Knoevenagel-Reaktion</a> statt der Reformatzki-Reaktion. Dabei wird Diethyl-2-fluor-3-oxosuccinat mit <a href="Malons%C3%A4ure" title="Malonsäure">Malonsäure</a> zu Diethylfluorcitrat oder mit Malonsäuremonoethylester zu Triethylfluorcitrat umgesetzt. Dabei treten aber dieselben Probleme mit der Hydrolyse auf.<sup id="cite_ref-:2_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Das Problem kann umgangen werden, indem als Ausgangsmaterial Dibenzyloxalat eingesetzt wird. Dieses kann mit Benzylfluoracetat und <a href="Natriumhydrid" title="Natriumhydrid">Natriumhydrid</a> in <a href="Toluol" title="Toluol">Toluol</a> zu Dibenzyl-2-fluor-3-oxosuccinat umgesetzt werden. Umsetzung mit Malonsäure oder Malonsäuremonobenzylester führt zu Dibenzylfluorcitrat oder Tribenzylfluorcitrat. Diese können durch <a href="Hydrogenolyse" title="Hydrogenolyse">Hydrogenolyse</a> auf <a href="Palladium" title="Palladium">Palladium</a> zur Fluorcitronensäure umgesetzt werden.<sup id="cite_ref-:2_5-1" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

<p>Fluorcitrat hat zwei <a href="Stereozentrum" title="Stereozentrum">Stereozentren</a> und existiert damit in insgesamt vier <a href="Stereoisomer" class="mw-redirect" title="Stereoisomer">Stereoisomeren</a>. Die hohe Giftigkeit basiert nur auf einem der Isomere, dem (2<i>R</i>,3<i>R</i>)-Fluorcitrat, das als starker <a href="Inhibitor" title="Inhibitor">Inhibitor</a> der <a href="Aconitase" title="Aconitase">Aconitase</a> wirkt. Aconitase katalysiert die Umwandlung von <a href="Citrate" title="Citrate">Citrat</a> in <a href="Isocitrat" class="mw-redirect" title="Isocitrat">Isocitrat</a> über <a href="Aconitat" class="mw-redirect" title="Aconitat"><i>cis</i>-Aconitat</a>. Das (2<i>R</i>,3<i>R</i>)-Fluorcitrat wird von der Aconitase dagegen zu 4-Hydroxy-<i>trans</i>-Aconitat umgewandelt, welches durch vier <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrücken</a> sehr stark an das <a href="Enzym" title="Enzym">Enzym</a> bindet und nur sehr langsam freigesetzt wird, was die Inhibition erklärt.<sup id="cite_ref-:0_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-:0-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-NV-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-NV_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.</span>

</li>

<li id="cite_note-:0-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-:0_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-:0_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Nikolay V. Goncharov, Richard O. Jenkins, Andrey S. Radilov: <cite style="font-style:italic">Toxicology of fluoroacetate: a review, with possible directions for therapy research</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Journal of Applied Toxicology</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>26</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>2</span>, März 2006, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>148–161</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/jat.1118">10.1002/jat.1118</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Fluorcitronens%C3%A4ure&rft.atitle=Toxicology+of+fluoroacetate%3A+a+review%2C+with+possible+directions+for+therapy+research&rft.au=Nikolay+V.+Goncharov%2C+Richard+O.+Jenkins%2C+Andrey+S.+Radilov&rft.date=2006-03&rft.doi=10.1002%2Fjat.1118&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Journal+of+Applied+Toxicology&rft.pages=148-161&rft.volume=26" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-:1-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-:1_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">David B. Harper, David O’Hagan, Cormac D. Murphy: <cite style="font-style:italic">Fluorinated Natural Products: Occurrence and Biosynthesis</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Natural Production of Organohalogen Compounds</cite>. 3 / 3P. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2003, ISBN 978-3-540-41842-9, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>141–169</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/b10454">10.1007/b10454</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Fluorcitronens%C3%A4ure&rft.atitle=Fluorinated+Natural+Products%3A+Occurrence+and+Biosynthesis&rft.au=David+B.+Harper%2C+David+O%E2%80%99Hagan%2C+Cormac+D.+Murphy&rft.btitle=Natural+Production+of+Organohalogen+Compounds&rft.date=2003&rft.doi=10.1007%2Fb10454&rft.genre=book&rft.isbn=9783540418429&rft.pages=141-169&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg&rft.pub=Springer+Berlin+Heidelberg&rft.volume=3+%2F+3P" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol></li>

<li id="cite_note-:2-5"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-:2_5-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-:2_5-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Ruben Vardanyan, Vlad K. Kumirov, Victor J. Hruby: <cite style="font-style:italic">Improved synthesis of d,l-fluorocitric acid</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Journal of Fluorine Chemistry</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>132</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>11</span>, November 2011, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>920–924</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2011.07.006">10.1016/j.jfluchem.2011.07.006</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Fluorcitronens%C3%A4ure&rft.atitle=Improved+synthesis+of+d%2Cl-fluorocitric+acid&rft.au=Ruben+Vardanyan%2C+Vlad+K.+Kumirov%2C+Victor+J.+Hruby&rft.date=2011-11&rft.doi=10.1016%2Fj.jfluchem.2011.07.006&rft.genre=journal&rft.issue=11&rft.jtitle=Journal+of+Fluorine+Chemistry&rft.pages=920-924&rft.volume=132" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol></div></div><div><div class="zim-footer">

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