Файл: Взаимодействие ароматических карбонильных соединений с nнуклеофилами Строение аминов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Глава 1. Взаимодействие ароматических карбонильных соединений с N-нуклеофилами
1.1. Строение аминов
Салициловый альдегид о-НОС6H4CHO — бесцветная жидкость с резким и навязчивым фенольным запахом и жгучим вкусом. Принадлежит к простейшим ароматическим оксиальдегидам. Данный амин - это ключевой прекурсор для разнообразных хелатирующих агентов.
Рисунок 1.1 – Структура салицилового альдегида
В карбонильной группе >C=O-связь между углеродом и кислородом сильно полярна ввиду смещения к атому кислорода как -, так и -электронов данной связи. Но в бензальдегиде карбонильная группа связана с ароматическим кольцом. Ввиду этого по отношению к нему альдегидная группа в молекуле бензальдегида является сильным электроноакцептором как за счёт индуктивного, так и за счёт мезомерного воздействия.
Мезомерный эффект имеет место ввиду перекрывания рz-орбиталей карбонильного атома углерода и атома углерода бензольного кольца. Как итог, электронная плотность на кольце понижена, и особенно в о- и п-положениях.
Рисунок 1.2 – Принцип действия мезомерного эффекта
В итоге молекула бензальдегида плоская, все атомы углерода расположены в состоянии sp2-гибридизации, углы примерно 120.
При смещении электронной плотности с бензольного кольца случается экранирование карбонильного атома углерода, и бензальдегиду сложнее вступать в свойственные для альдегидов реакции нуклеофильного присоединения, чем алифатические альдегиды.
Итак, результатом подобного распределения электронной плотности является уменьшение реакционной способности бензальдегида как по отношению к электрофилам в сравнении с бензолом, так и по отношению к нуклеофилам в сравнении с алифатическими аналогами.
Анисовый альдегид, п-метоксибензальдегид — органическое вещество, производное бензальдегида и метоксибензола (анизола). Бесцветная маслянистая жидкость с пряным запахом, похожим на запах цветов боярышника.
Рисунок 1.3 – Структура анисового альдегида
П-Аминобензойная кислота— органическое соединение, аминокислота, производное бензойной кислоты, часто встречается в природе. В твёрдой фазе — бесцветные кристаллы.
Рисунок 1.4 – Структура П-Аминобензойной кислоты
1.2 Красящие свойства аминов
Некоторые из соединений аминов вызывают рак мочевого пузыря, канцерогенность других ароматических аминов предполагается, что аргументировано их красящими свойствами.
4-Аминодифенил ранее применялся в роли антиоксиданта в производстве резины; как промежуточный краситель, а также для определения сульфатов. Сейчас применяется исключительно в исследовательских целях в модельных системах при изучении мутагенеза и канцерогенеза. Производство 4-аминодифенила запрещено в Европейском Союзе с 1998 г. Производится в Китае, Индии, США, откуда поставляется в другие страны в количествах, необходимых для осуществления научных исследований. Может присутствовать в качестве загрязнителя 2-аминодифенила в некоторых косметических красителях, красках для волос и фунгициде дифениламине, в табачном дыме.
Обладает мутагенным действием. При разных способах введения различным экспериментальным животным вызывает опухоли мочевого пузыря. Повышенный риск рака мочевого пузыря обнаружен у производственных сотрудников и в случае применения многих химических продуктов, содержащих 4-аминодифенил. Наиболее выраженное повышение данного риска выявлено у сотрудников, подвергавшихся влиянию исключительно 4-аминодифенила.Классифицирован МАИР как доказанный канцероген для человека и отнесен к группе 1.
Аураминприменяется как краситель для бумаги и чернил, реже – для окрашивания тканей и кож, в лабораторной практике - для окрашивания биологических препаратов, для подкрашивания дыма. Профессиональное воздействие имеет место при окрашивании бумаги и в смежных производствах. Производство аурамина запрещено в Европе и США, производится, главным образом, в Индии и Китае.
Есть убедительные доказательства канцерогенной опасности производства аурамина, у работников которого выявлен повышенный риск рака мочевого пузыря. Для экспериментальных животных доказана канцерогенность технического аурамина.
Аурамин отнесен к возможным канцерогенам для человека (группа 2В), его производство - к доказанным канцерогенам для человека (группа 1).
Бензидин интенсивно применялся с середины позапрошлого столетия как основа для производства многих красителей, особенно азокрасителей, для шерсти, хлопка и кож. Ранее бензидин и его соли использовали в криминалистике для обнаружения крови; в резиновой промышленности, в производстве клеев и пластмасс; для обнаружения перекиси водорода в молоке, при печатании ценных бумаг, для количественного определения никотина.
Производство бензидина для широкого применения было запрещено различных странах: США, Канаде, странах ЕС, Японии, Республике Корея. В некоторых странах он выпускался в малых количествах для диагностических и лабораторных целей. В РФ его производство запрещено.
Некоторые красители, применяемые в лабораторной практике для окраски гистологических препаратов, способны содержать бензидин в качестве загрязнителя.
Из красителей, синтезированных на основе бензидина, самыми известными и чаще всего использующимися Прямой коричневый 95, Прямой синий 6 и Прямой черный 38. Их канцерогенная активность проявляется после метаболических превращений, ввиду чего образуется бензидин. У красильщиков и художников по шелку, контактирующих во время работы с бензидиновыми красителями, повышен риск рака мочевого пузыря.
Различные опыты на животных разных видов при разном способе введения показали высокую канцерогенную активность бензидина. Он повышал частоту опухолей печени, молочных желез, цымбаловых желез. У собак пероральное введение бензидина вызывало развитие рака мочевого пузыря. Бензидин является доказанным канцерогеном для человека (группа 1). Красители, метаболизирующиеся до бензидина, также являются канцерогенами для человека (группа 1).
4-Хлор-орто-толуидин интенсивно применяется в производстве азокрасителей для окраски шелка, хлопка, ацетата, нейлона. 4-Хлор -орто-толуидин и его соли сильных кислот используются в синтезе хлоридиформа, применяющегося в качестве акарицида и инсектицида.
Смертность среди рабочих по производству органических красителей (включая экспозицию к 4-Хлор -орто-толуидину) от рака разных локализаций чуть повышена. Необходимо сказать о том, что частота рака мочевого пузыря у лиц, имевших продолжительный контакт с данным агентом, существенно выше, чем у сотрудников, не занятых в производстве азокрасителей. Но доказательства канцерогенности 4-Хлор -орто-толуидина и его солей сильных кислот являются ограниченными.
Убедительные доказательства его канцерогенности получены в опытах на животных. При пероральном введении мышам имело место существенное увеличение частоты гемангиосарком и гемангиом у животных обоего пола. Признан вероятным канцерогеном для человека. По классификации МАИР отнесен к группе 2А.
Маджента. Данный термин объединяет смесь из четырех ключевых составляющих, включающих Основной Фуксин, или Основной Красный 9, Маджента I,II и III. Основной фиолетовый 14 (Маджента I) применяется в красках для волос и косметических продуктах, не предназначенных для контакта со слизистыми оболочками. Основной Красный 9 применяется как краситель в красках для живописи.
Маджента имеет антисептические свойства и применяется в дерматологии с 1920-х годов под названием «Жидкость Кастеллани». Фуксин активно применяется в лабораторной практике для окрашивания биологических препаратов. Профессиональное воздействие фуксина имеет место при его производстве, окрашивании тканей, бумаги и в лабораторной практике.
В производстве мадженты возможна экспозиция к ароматическим аминам.
Эпидемиологические данные свидетельствуют о канцерогенной опасности производства мадженты, у работников которого повышен риск рака мочевого пузыря. Убедительных данных, касающихся канцерогенности для человека самого красителя, нет. По оценке экспертов МАИР производство мадженты отнесено к канцерогеноопасным (группа 1).
4,4’-Метилен бис (2-хлоранилин) (МОСА) относится к ароматическим аминам. Структурно похож на бензидин. В свободном состоянии в природе не встречается. Применяют в качестве вулканизатора при производстве изоцианатсодержащих полимеров, вулканизации эпоксиуретановых смол. В лабораторной практике используется как модельное вещество в опытах на канцерогенность.
Профессиональная экспозиция к нему возможна в его производстве, получении и использовании полиуретановых пластиков, производстве резиновых изделий с полиуретановыми пластиками, лабораторной практике.
Доказательства канцерогенности для человека неадекватные (хотя описаны случаи профессионального рака мочевого пузыря у рабочих, производящих это соединение), а для экспериментальных животных достаточные. При добавлении МОСА в корм у мышей и крыс возникали опухоли различных локализаций, у собак – опухоли мочевого пузыря. Признан доказанным канцерогеном для человека. По классификации МАИР отнесен к группе 1.
2-Нафтиламин в свободном состоянии в природе не встречается, но образуется при пиролизе азотсодержащих органических продуктов; обнаружен в каменноугольной смоле, дыме отопительных систем и сигарет (1мкг/50 сигарет). Применяют как промежуточный продукт при производстве красителей. Ранее использовался в производстве резины, шин, резинотехнических изделий в качестве антиоксиданта. В настоящее время запрещено его производство и использование в ряде стран ЕС и других странах. Производится в Бельгии, Германии, Гонг Гонге, КНР, Швейцарии и США в количествах, необходимых для научных исследований. Используется только в научно-исследовательских целях в лабораторной практике.
Многочисленные эпидемиологические исследования показали наличие причинной связи между производственным воздействием 2-нафтиламина и раком мочевого пузыря у работников. Доказанный канцероген для человека и животных (группа 1).
Орто-Толуидинв низких концентрациях обнаружен в воде водоемов и сточных водах, в овощах, эфирных маслах черного чая, табачном дыме, грудном молоке, анестетике прилокаине. Внепроизводственное воздействие о-толуидина возможно при использовании красок для волос, курении табака, применении прилокаина.
о-Толуидин применяют:
-
как промежуточное соединение в синтезе азокрасителей, сернистых красителей и красителей трифенилметанового ряда; -
как исходное вещество в синтезе аминотолуолсульфокислот; -
как промежуточный продукт в производстве фармацевтических препаратов, антиоксидантов, фотореагентов;
Эпидемиологические исследования позволили сделать вывод о постоянстве связи между воздействием о-толуидина и риском рака мочевого пузыря. Введение о-толуидина экспериментальным животным вызывало у них развитие опухолей различных локализаций. Признан доказанным канцерогеном для человека, отнесен к группе 1.
Парикмахеры. Современные краски для волос подразделяются на перманентные (краски длительного действия), полуперманентные и краткосрочные. На перманентные краски приходится 80% рынка. Они включают бесцветные промежуточные продукты (пара- и мета-замещенные ароматические амины), которые в химической реакции с перекисью образуют краску. Краски для темных волос включают самые высокие концентрации красящих ингредиентов. По результатам экспериментов на грызунах использование некоторых красящих ингредиентов было снижено в 1970-е годы.
