To the Properties of Fluorosilicic Acid: Evolution of Views on the State in Aqueous Solutions (Overview)

The views of different authors on equilibria in solutions of fluorosilicic acid are discussed. The model of the aid as an equilibrium system involving hexacoordinated complexes [SiF6 – n(H2O)n]n – 2 (n = 0–2) is believed to be the most adequate

Synthesis, crystal structure, and some properties of 4-hydroxymethylpyridinium hexafluorosilicate

Hexafluorosilicate with the composition (LH)2SiF6 (I), (L = 4-hydroxymethylpyridine) is isolated as the interaction product of an L methanol solution and 45% hydrofluorosilicic acid (L:H2SiF6 = 1:3). In the crystal structure of I the cations and anions are linked by NH⋯F (N⋯F of 2.809(2) Å, 2.824(2) Å) and OH⋯F (O⋯F of 2.7036(18) Å) H bonds; the geometry of the SiF62− anion is a distorted octahedron (Si–F distances 1.6780(11)-1.6877(11) Å). In the IR spectrum of I the absorption bands of the main vibrations are identified; the solubility of I in water and some organic solvents and the degree of hydrolysis of the salt in a 1⋅10–4 М aqueous solution are determined

Synthesis and Structure of Aminoguanidinium Sulfite Monohydrate

Abstract—The reaction between sulfur(IV) oxide and an aqueous suspension of aminoguanidinium hydro carbonate yields (CN4H7)2SO3 ⋅ H2O, an “onium” sulfite, which has been characterized by Xray diffraction and IR spectroscopy and mass spectrometry. The structure of the salt is stabilized by numerous Hbonds, such as NH⋅⋅⋅O, OH⋅⋅⋅O, and NH⋅⋅⋅N. The incorporation of pyramidal ions into the network of Hbonds is accompanied by the lowering of their symmetry in comparison with C3v, thus complicating the IR spectra of the salt in the region where the vibrations of the anion appear

Ammonium hexafluorosilicates: a new type of anti-caries agents

It is known that dental caries is one of the most common diseases; for children, this pathology ranks first among chronic diseases and has the character of a pandemic. In the modern arsenal of means for the treatment and prevention of caries, fluoride preparations – sodium, potassium fluoride, tin difluoride, sodium monofluoridephosphate, diammine silver fluoride – occupy the leading positions. In recent decades, ammonium hexafluorosilicate and hexafluorosilicates of organic ammonium cations, which have certain advantages over traditional fluoride preparations, have been actively studied as promising anti-caries and hypo-sensitive agents. The aim of this review is to systematize and analyze literature data, reflecting existing experience in the field of synthesis methods, studying the structure, physicochemical properties and biological activity of ammonium hexafluorosilicates as potential anti-caries agents. The general method for the synthesis of ammonium hexafluorosilicates is the interaction of the corresponding base, or its salt, in methanol, ethanol or another solvent with stoichiometric or excess amount of hydrofluoric acid. The structure of ammonium hexafluorosilicates, which are typical supramolecular compounds, is described. Using the example of pyridinium hexafluorosilicates, the relationship between water solubility and structural characteristics of salts was demonstrated. Identification methods have been proposed for the combination of cetylpyridinium hexafluorosilicate. The results of determination of acute toxicity for a number of hexafluorosilicates in animal experiments are given. Studies of the antibacterial activity of hexafluorosilicates are described. It is shown that hexafluorosilicates significantly reduce the number of carious lesions and their depth, and significantly exceed sodium fluoride in all indicators. The feasibility of their use for the prevention of periodontitis is demonstrated. A technological scheme for obtaining a gel containing cetylpyridinium hexafluoro silicate has been proposed. General methods for the synthesis of ammonium hexafluorosilicates include the interaction of an organic base or the corresponding hydrochloride in a solvent medium with an excess of hydrofluoric acid silica. In the crystal structures of hexafluorosilicates, hydrogen bond systems with the participation of fluorine ligands and H-donor fragments of cations perform the main structure-forming and stabilizing function. The solubility of hexafluorosilicates in water varies widely, which is determined by the nature of the ammonium cation and, in the case of pyridinium salts, is antibatically correlated with the number of strong and medium H-bonds in the salt structure. The degree of hydrolysis of hexafluoro silicates in 1×10–4 М aqueous solutions is high and in some cases reaches practically quantitative values. The results of the determination of the acute toxicity of ammonium hexafluorosilicates make it possible to classify these compounds as moderately toxic substances. All studied ammonium hexafluorosilicates exhibit high caries preventive activity, significantly reducing the number and depth of carious lesions, while simultaneously significantly improving the biochemical parameters of dental pulp and periodontal bone tissue. Ammonium hexafluorosilicates can be used as new effective anti-caries and hypo-sensitive agents

РОЗЧИННІСТЬ 2-, 3-, 4-КАРБОКСИМЕТИЛПІРИДИНІЮ, 2-АМІНО-4,6-ДИГІДРОКСИПІРИМІДИНІЮ ТА ОКТЕНІДИНУ ГЕКСАФТОРОСИЛІКАТІВ

The aim of the work. Determination of the solubility of 2-, 3-, 4-carboxymethylpyridinium, 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidinium and octenidine hexafluorosilicates as promising anti-caries agents. Materials and Methods. 2-, 3-, 4-carboxymethylpyridinium, 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidinium and octenidine hexafluorosilicates were synthesized according to the previously described procedures. The determination of the solubility of hexafluorosilicates was carried out in accordance with the recommendations of the State Pharmacopeia of Ukraine. Isothermal conditions of experiments to determine the solubility of salts provided by ultrathermostat U15. Results and Discussion. The solubility in water, methanol, ethanol and dimethyl sulfoxide of new potential anti-caries agents – 2-, 3-, 4-carboxymethylpyridinium, 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidinium and octenidine hexafluorosilicates was determined. The 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidinium salt is characterized by extremely low solubility in all used solvents. The interrelation between the solubility in water of the studied hexafluorosilicates and the structural characteristics of the corresponding ammonium cations is noted. Conclusions. It was established, that 2-, 3-, 4-carboxymethylpyridinium hexafluorosilicates are very soluble in water, soluble in DMSO and sparingly soluble in methanol and ethanol. Octanidine salt is freely soluble in methanol, soluble in ethanol and slightly soluble in DMSO. The corresponding 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidine salt is sparingly soluble in water and slightly soluble in organic solvents.Мета роботи. Визначення розчинності 2-, 3-, 4-карбоксиметилпіридинію, 2-аміно-4,6-дигідроксипіримідинію та октенідину гексафторосилікатів як перспективних антикарієсних агентів. Матеріали і методи. 2-, 3-, 4-карбоксиметилпіридинію, 2-аміно-4,6-дигідроксипіримідинію та октенідину гексафторосилікати були синтезовані за описаними раніше методиками. Визначення розчинності гексафторосилікатів проводили відповідно до рекомендацій ДФУ. Ізотермічні умови експериментів за визначенням розчинності солей забезпечували за допомогою ультратермостату U15. Результати й обговорення. Визначена розчинність у воді, метанолі, етанолі та диметилсульфоксиді нових потенційних антикарієсних агентів – 2-, 3-, 4-карбоксиметилпіридінію, 2-аміно-4,6-дигідроксипіримідинію та октенідину гексафторосилікатів. Сіль 2-аміно-4,6-дигідроксипіримідинію характеризується низькою розчинністю у всіх використаних розчинниках. Встановлено взаємозв’язок між розчинністю у воді вивчених гексафторосилікатів і характеристиками будови відповідних амонієвих катіонів. Висновки. Встановлено, що 2-, 3-, 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікати дуже легкорозчинні у воді, розчинні у ДМСО та малорозчинні у метанолі і етанолі. Сіль октенідину легкорозчинна у метанолі, розчинна у етанолі та дуже малорозчинна у ДМСО. Відповідна сіль 2-аміно-4,6-дигідроксипіримідинію малорозчинна у воді та дуже малорозчинна в органічних розчинниках

ГОСТРА ТОКСИЧНІСТЬ 4-КАРБОКСИМЕТИЛПІРИДИНІЮ ГЕКСАФТОРОСИЛІКАТУ

Мета роботи. Вивчення токсикометричних характеристик 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату як потенційного антbкарієсного  препарату в гострому експерименті на щурах при пероральному введенні. Матеріали і методи. Проведено дослідження гострої токсичності 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату на 48 щурах-самцях лінії Вістар масою 180–200 г. Основним критерієм кількісної характеристики токсичності 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату була ЛД50, яка визначалася з використанням методу найменших квадратів. Розраховано такі показники небезпеки: 1/ЛД50 – обернена величина середньосмертельної дози (абсолютна токсичність), ЛД84/ЛД16 – діапазон смертельних доз (зона гострої токсичної дії), 1/(ЛД50 – S) – сумарний показник токсичності та S – функція кута нахилу (варіабельність смертельних доз). Статистичну обробку отриманих результатів проводили з використанням програми «StatPlus 2009» (компанія AnalystSoft, США, 2009). Результати й обговорення. Результати визначення гострої токсичності 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату показують, що ця сполука при пероральному шляху введення належить до III класу токсичності (помірно токсичні сполуки). З огляду на варіабельність смертельних доз, вивчений гексафторосилікат можна зарахувати до сполук, які не становлять високої потенційної небезпеки виникнення та розвитку отруєння. Розрахункові показники токсичності та небезпеки 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату показують, що він не становить особливої небезпеки і для людини.  Висновки. Гостра токсичність 4-карбоксиметилпіридинію гексафторосилікату в експерименті на щурах при пероральному шляху введення становить 481,28 мг/кг, що дозволяє віднести це похідне до III класу токсичності (помірно токсичні сполуки)

СИНТЕЗ ОКТЕНІДИНУ ГЕКСАФТОРОСИЛІКАТУ – НОВОГО ПОТЕНЦІЙНОГО КАРІЄСПРОФІЛАКТИЧНОГО І АНТИБАКТЕРІАЛЬНОГО АГЕНТА

The aim of the work. The synthesis of octenidine hexafluorosilicate as potential caries preventive and antibacterial agent.Materials and Methods. The starting materials, octenidine dihydrochloride and hexafluorosilicic acid, are commercial sources. The IR-absorption spectra were recorded on a spectrophotometer Spectrum BX II FT-IR System (Perkin-Elmer), FAB mass spectra – on a spectrometer VG 7070 (VG Analytіcal), 1H and 19F NMR spectra – on a Varian Gemini-400 spectrometer. Thermogravimetric analysis was performed on a Q-1500 D derivatograph of  F. Paulik – J. Paulik – L. Erdey’s system.Results  and  Discussion. The novel octenidine hexafluorosilicate monohydrate was synthesized via ionic exchange reaction between octenidine dihydrochloride in methanol solution and hexafluorosilicic acid. The composition and ionic structure of synthesized compound were confirmed by IR-, 1H, 19F NMR spectroscopy, mass-spectrometry. The thermolysis of complex is accompanied by processes of dehydration and destruction with further oxidation of cation fragments.Conclusions. Octenidine hexafluorosilicate monohydrate, a new derivative of octenidine, was synthesized as potential caries preventive and antibacterial agent. Мета роботи. Здійснити синтез октенідину гексафторосилікату як потенційного карієспрофілактичного і антибактеріального препарату.Матеріали і методи. Вихідні реагенти, октенідину дигідрохлорид і  кремнефтороводнева кислота є комерційно доступними реактивами. ІЧ-спектри поглинання реєстрували на спектрофотометрі Spectrum BX II FT-IR System (Perkіn-Elmer), мас-спектри FAB – спектрометрі VG 7070 (VG Analytіcal), спектри ЯМР 1H, 19F – на спектрометрі Varіan Gemini-400. Термогравіметричний аналіз проводили на дериватографі Q-1500 D системи F. Paulik – J. Paulik – L. Erdey.Результати й обговорення. Одержано октенідину гексафторосилікату моногідрат на основі реакції іонного обміну між метанольним розчином октенідину дигідрохлориду і кремнефтороводневою кислотою. Склад і іонна будова синтезованої сполуки підтверджено методами ІЧ-, ЯМР 1H, 19F-спектроскопії, мас-спектрометрії. Термоліз комплексу супроводжується процесами дегідратації і деструкції з подальшим окисленням фрагментів катіону.Висновки. Синтезовано октенідину гексафторосилікату моногідрат, нове похідне октенідину, що становить інтерес як потенційний карієспрофілактичний і антибактеріальний засіб

Interaction Products in the System Sulfur Dioxide–2,2′-Bipyridine–Water. Van der Waals Clathrates

Crystallization of 2,2′-bipyridine from aqueous solution containing sulfur(IV) oxide afforded clathrates with the composition (bipy)k·(SO2)m·(H2O)n. X-Ray amorphous guest SO2 molecules occupy voids in the crystal lattice of 2,2′-bipyridine without distortion of its structure. The isolated compounds were characterized by elemental analyses, X-ray diffraction data, and IR, NMR, and mass spectra

Preparation and Some Physicochemical Properties of Benzylammonium Sulfates

New method of preparation of multisubstituted benzylammonium cations via interaction in the SO2–L–H2O systems (L is benzylamine, α-phenylethylamine, N,N-dimethylbenzylamine, or dibenzylamine) has been developed. The products have been studied by X-ray diffraction, IR, Raman spectroscopy, and mass spectrometry

“Onium” hexafluorosilicates as new potential caries protective agents

In recent years, the possible usage of ammonium hexafluorosilicate (AHF) as caries-protector and hyposensitive agent in the practice of dentistry was demonstrated. According to silica, as a product of hydrolysis of AHF, acts as a non-trivial catalyst promoting the deposition of calcium phosphate or fluorapatite from saliva; silica is present in sediment that is formed on the dentin surface, thus providing prolonged dentin tubule occlusion. It is supposed that the other "onium" hexafluorosilicates, for example, with bioactive heterocyclic cations must have similar effect. In present communication we describe some results of synthesis, the study of the structure and properties of “onium” hexafluorosilicates – the fluoride containing salts with heterocyclic cations, exhibiting antibacterial, anti-inflammatory and sialagogue activity, as new potential caries protective agents