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Reduktion von Cyanocobalamin
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Reduktion von Cyanocobalamin

Das zentrale Cobalt(III)-ion des Cyanocobalamins, eines Vitamers des Vitamins B12, kann mit Natriumborhydrid reduziert werden, wobei reduziertes B12 (B12r, Co(II)) oder hyperreduziertes B12 (B12s, Co(I)) gebildet werden. Diese sind in Abwesenheit von Sauerstoff stabil. B12s ist die nukleophilste bekannte, in wässrigem Medium stabile Spezies.


Struktur von Cyanocobalamin (Co(III))


Geräte:

3 Phiolen, Pipetten


Chemikalien:

Cyanocobalamin

Wasser

Natriumborhydrid (F, T)


Essigsäure 10%


Hinweis:

In den Reaktionsgefäßen mit Natriumborhydrid kann sich ein Überdruck aufbauen, der gelegentlich vorsichtig abgelassen werden sollte, wobei aber darauf zu achten ist, keine Luft in die Phiolen gelangen zu lassen!


Durchführung:

9 mg Cyanocobalamin werden in 3,0 mL Wasser gelöst und die Lösung folgendermaßen auf drei Phiolen verteilt:

B12 - 1,0 mL
B12r - 0,5 mL
B12s - 1,5 mL

Zu Phiole B12s werden nun 20 mg Natriumborhydrid gegeben. Alle Phiolen werden verschlossen, geschüttelt und eine Stunde stehen gelassen, wobei der sich in B12s aufbauende Überdruck gelegentlich abzulassen ist. Unter Argon wird B12s nun 0,5 mL Lösung entnommen und zu B12r zugefügt, woraufhin beide verschlossen, geschüttelt und weitere 20 Minuten stehen gelassen werden. B12 ist (unverändert) rotviolett, während B12r eine braune und B12s eine graue Farbe angenommen hat. An der Luft gehen beide reduzierten Formen nach kurzer Zeit wieder in B12 über.


Entsorgung:

Reste können, nach Desaktivierung überschüssigen Natriumborhydrids mit verdünnter Essigsäure, stark verdünnt in das Abwasser gegeben werden.


Erklärung:

Natriumborhydrid reduziert das Cobalt(III)-ion des Cyanocobalamins zu Cobalt(I):

0.25 BH4- + H2O + [Co3+] ---> 0.25 B(OH)4- + [Co+] + 2 H+

Cobalt(I) kann dann mit Cobalt(III) zu Cobalt(II) synproportionieren:

[Co3+] + [Co+] ---> 2 [Co2+]


Bild:


(vlnr.) B12 (Co(III)), B12r (Co(II)), B12s (Co(I))

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Nett! Ich muss zu meiner Schande gestehen, daß mir erst eben bewusst geworden ist, daß dass Kobalt in den Cobalaminen dreiwertig vorliegt!

Als Ausgangsmaterial könnte man sicher auch käufliche Cyanocobalamin-Ampullen verwenden. Es gibt welche mit 3 mg/1 ml. Noch vorhandenes NaCl wird vermutlich nicht stören.

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Das ist ein guter Hinweis, die dürften vllt. etwas leichter erhältlich sein als das reine Cyanocobalamin, insbesondere wenn man keinen wohlgesonnenen Apotheker hat.

Es ist sehr interessant wie luftempfindlich das B12s ist und besonders schön, dass man die Oxidation so leicht über die Farbe verfolgen kann. Schon direkt nach dem Öffnen bekommt das zunächst reine Grau einen Braunstich und bei kurzem Umschwenken geht die Farbe komplett nach Braun über, bevor sie dann auch recht schnell wieder rosa wird.

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Sorry, hab gerade das Präparat nachgeschlagen: es sind 3 mg in 2 ml Lösung (Lophakomp B12 oder Vitamin B12 forte Hevert - letzters enthält ausserdem noch Ammoniumsulfat).

Ich hab B12 mal als Katalysator für die Luminol-Chemolumineszenz genommen. Geht fast so schön wie mit Häminchlorid.

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