хими4ок

Введение в органическую химию
Главная » Статьи » 10 класс » Амины

Нитро- а аминосоединения ароматического ряда и их производные

Физические и химические свойства этих соединений весьма разнообразны и, как и в других классах органических соединений, изменяются в гомологических рядах с определенной закономерностью. Общая и важная для представления о возможностях отравления этими веществами черта — их малая летучесть: это либо высококипящие жидкости, либо кристаллические вещества.

Мононитросоединения горят, но не взрывают. Полинитросоединения взрывают при ударе и детонации. Нитросоединения могут восстанавливаться через ряд промежуточных веществ в аминосоединения. Не гидролизуются при действии воды.

Аминосоединения, содержащие аминогруппу в кольце, — значительно менее сильные основания, чем амины жирного ряда и аммиак. Со слабыми кислотами, например с угольной, они солей не образуют; соли сильных кислот в водном растворе вследствие гидролиза имеют кислую реакцию. Реакции анилина и его гомологов, как первичных, так и вторичных аминов, в большинстве аналогичны реакциям первичных и вторичных аминов жирного ряда. При взаимодействии с HNO2 первичные ароматические амины образуют сравнительно устойчивые при низких температурах диазосоединения. Для первичных ароматических аминов характерна также реакция ацилирования, т. е. замещения водорода аминогруппы остатком карбоновой кислоты. Аминосоединения легко окисляются; при этом получаются хиноны или их производные; восстановление происходит с трудом.

Токсическое действие. Нитро- и аминосоединения по механизму действия и картине отравления весьма сходны, так как в организме из них образуются одни и те же вещества. Но можно обнаружить некоторые особенности. Например, нитросоединения сильнее действуют на нервную систему, чем аминопроизводные. Ядовитость нитросоединений не возрастает с увеличением числа нитрогрупп. Наличие хлора в молекуле анилина и нитробензола приводит к более агрессивному действию на кровь. Введение алкильной группы или двух в кольцо анилина уменьшает его острую токсичность (Jacobson). Присутствие карбоксильной группы, сульфогруппы или ацетилирование резко уменьшает токсичность.

Особенностью токсического действия нитро- и аминосоединений является их политропность, но изменения со стороны крови — наиболее патогномоничный признак отравления. Нарушение функций оксигемоглобина связано с образованием метгемоглобина, сульфгемоглобина, телец Гейнца. Одновременно нарушаются функции гемоглобина и развиваются анемии. При хронических интоксикациях характерна повышенная регенераторная способность кроветворных органов, приводящая к усиленному ретикулоцитозу. Возникающие гипоксия и гипоксемия вызывают нарушение функций всех органов, в первую очередь центральной нервной системы. В ряде случаев доказано, однако, прямое повреждающее действие на нервную систему. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы объясняют как непосредственным действием яда па сердечную мышцу, нервные центры, сосуды, так и возникающей гипоксией.

Большая часть амино- и нитросоединений повреждает печень. Острые отравления тринитротолуолом, динитробензолом, анилином приводят к выраженной



патологии. При работе в сравнительно благоприятных условиях, но при длительном контакте часто страдает ее функциональная деятельность. Нарушение пигментного обмена характерно и является следствием как поражения печени, так и гемолиза эритроцитов. Клинически установлены заболевания желудочно-кишечного тракта. Заболевания почек особенно характерны для действия аминосоединений.

Ряд динитросоединений (динитрофенолы, динитрокрезолы и др.) влияют на обмен веществ, оказывая разобщающее действие на процессы сопряженного окислительного фосфорилирования.

Ароматические нитро- и аминосоединения вызывают дерматиты, экземы а также развитие общей и местной аллергии. Это свойственно большинству веществ, образующих в организме хиноидные соединения. Своими аллергическими свойствами особенно известны п-фенилендиамин (урсол), 2,4-динитрохлорбензол (Мируэдзер).

Некоторые аминосоединения вызывают доброкачественные и злокачественные опухоли мочевого пузыря и мочевыводящих путей. Подробнее см. Канцерогенное действие ароматических аминосоединений; Мируэдзер.

Амино- и нитросоединения легко всасываются через кожу человека и животных. Этот путь представляет основную опасность в производственных условиях, так как низкое давление паров снижает возможность создания высоких концентраций. Однако возникновение токсических концентраций аэрозолей не исключено. Алкоголь усиливает чувствительность к соединениям этих классов. Высокая температура окружающего воздуха также способствует проникновению ядов в организм, усиливает токсичность.

Превращения в организме и выделение. Нитросоединения, медленно выводящиеся из организма, восстанавливаются до аминосоединений. Восстановление нитрогруппы в организме протекает через ряд стадий с промежуточным образованием нитрозо- и гидроксиламинопроизводных: ArNO2 → ArNO → → ArNHOH → ArNH2. Энзимные системы, под влиянием которых происходят эти процессы, содержатся в растворимой фракции митохондрий печени (Fouts, Brodie). Наиболее распространенный путь превращения ароматических



аминов в организме — гидроксилирование кольца. Образующаяся при этом гидроксильная группа занимает орто- или пара-положение по отношению к аминогруппе, например из анилина образуются о- и п-аминофенолы. По-видимому, аминофенолы, образовавшиеся в результате превращений ароматических аминов или поступившие в организм, частично образуют в дальнейшем хинонимины. Ароматические амины и их производные образуют в организме также соединения, дающие конъюгаты с глюкуроновой и серной кислотой, а также подвергаются ацетилированию. Продукты всех этих реакций выделяются из организма с мочой.

Превращение оксигемоглобина в метгемоглобин, дегенеративные изменения в эритроцитах и их распад происходят под влиянием нитрозо- и гидроксиламинопроизводных рассматриваемых веществ (Lipschitz). По Heubner, активный

окислительный агент в этой реакции — свободный радикал ArNH → О, образующийся в процессе восстановления нитрозогруппы в гидроксиламиногруппу. Для осуществления реакции между арилгидроксиламином и кровяным пигментом требуется присутствие кислорода. Хинониминам также приписывают метгемоглобинообразующее действие.

Распознавание отравлений. При соприкосновении со многими из рассматриваемых соединений развивается желтовато-коричневое окрашивание кожи рук, лица и заметный, особенно у блондинов, красновато-коричневый цвет волос на голове. Окраска кожи обусловлена ксантопротеиновой реакцией. Симптомы отравления: желтуха, синюха, снижение содержания гемоглобина и числа эритроцитов, в последних — дегенеративные изменения. Особенно важно обнаружение метгемоглобина. Даже при отсутствии клинических признаков отравления и субъективных жалоб содержание метгемоглобина в крови может в несколько раз превосходить нормальное, т. е. 3%. После острых отравлений деметглобинизация обычно идет медленно, до 10—11 дней в зависимости от индивидуальных особенностей организма (Вольфовская, Горн; Горн). Диагностическое значение может иметь определение сульфгемоглобина, особенно в сочетании с определением метгемоглобина и числа телец Гейнца (содержание сульфгемоглобина в норме не превышает 0,15—0,22%.) При остром отравлении концентрация сульфгемоглобина увеличивается иногда десятикратно и может сохраняться в течение месяца (Paćeri, Magos; Звездай).

Выявление самих соединений или продуктов их превращений в крови или моче имеет диагностическое значение («экспозиционные пробы»). См., например, Динитрокрезолы, Анилин, β-Нафтиламин.

При работе с канцерогенными аминосоединениями наиболее частый признак — появление крови в моче.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Для защиты органов дыхания от паров — фильтрующий промышленный противогаз марки А, при наличии пыли — противогаз марки А с фильтром или респираторы РУ-60М, РПГ-67 (при необходимости с патроном противогаза А), «Астра-2» и др. Защитные герметичные очки. Особенно тщательная защита кожи. Обязательное обеспечение рациональной спецодеждой, бельем и защитными перчатками всех работающих. Немедленная смена спецодежды, платья, белья и обуви при попадании на них жидких соединений и обмывание загрязненных участков или всего тела теплой (но не горячей) водой. Соблюдение мер личной гигиены, обязательное мытье в душе после работы, частая стирка спецодежды. Необходимо на месте работы всегда иметь запасные комплекты спецодежды, белья, перчаток и пр. Загрязненную одежду перед стиркой рекомендуется предварительно обработать горячим паром и воздухом.

Большинство нитро- и аминосоединений ароматического ряда относится к сильнодействующим веществам. Хранение и обращение с ними должно соответствовать «Санитарным правилам проектирования, оборудования и содержания складов для хранения сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)», утв. МЗ СССР 24/VI 1965 г. за № 534—65. О правилах при перевозке нитрои аминосоединений на железнодорожном и автомобильном транспорте см.. «Правила перевозки грузов», М., «Транспорт», 1967. При производстве и применении основным является герметизация оборудования и совершенствование технологических процессов, способов транспорта жидких и сыпучих продуктов, рациональная местная и общая вентиляция (Штенберг; [22, с. 42]). См. также «Правила и нормы техники безопасности и промышленной санитарии для строительства и эксплуатации производства метилированных, этилированных и бензилированных аминосоединений бензольного ряда, М.-Л., «Химия», 1964; приказ МХП СССР и Госгортехнадзора от 26/II 1969 г. № 156/44 «О разработке правил и норм техники безопасности и промышленной санитарии для проектирования и эксплуатации химических производств»; см. еще отдельные соединения. Наиболее рациональны замена опасных веществ на менее ядовитые, запрещение производства и применения заведомо сильно канцерогенных аминов и т. д. См. также [22. с. 327].

Постоянный контроль за содержанием паров и аэрозолей амино- и нитросоединений в воздухе рабочей зоны. Предварительные и периодические медицинские осмотры работающих [37]. Специальный рацион лечебно-профилактического питания (№ 4) при работе с рядом амино- и нитросоединений ароматического ряда. Недопущение лиц, не достигших 18 лет, к производству и использованию ароматических нитро- и аминосоединений и женщин к производству нитро- и аминосоединений бензола, анилина, п-нитроанилина, тринитротолуола.

Определение метгемоглобина в крови. Хорошие результаты дает газометрическое определение по методу Ван-Слайка и спектрофотометрия (Кушаковский). При спектрофотометрии в одном участке спектра может быть применен ступенчатый фотометр (Горн). Определение сульфгемоглобина см. у Кушаковского.

Определение ароматических аминов в моче. Мочу диазотируют азотистокислым натрием, после чего добавляют натриевую соль фенилиодной кислоты. Образующийся краситель поглощают полоской хлопчатобумажной ткани и сравнивают со стандартом (Dietern).

Определение ароматических нитросоединений в моче. Нитробензол, нитроэтилбензол, п-нитротолуол, хлорнитробензолы, нитроанилины, нитрофенетол могут быть определены полярографически после специальной обработки мочи. Мешают эндогенные соединения (Айтмаи-Радич, Чаньи).

09.05.2024
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]



Хостинг от uCoz