Общие сведения о процессе. Значение нитросоединений в синтезе лекарственных веществ
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ БАВ Общие сведения о процессе. Значение нитросоединений в синтезе лекарственных веществ
Нитрованием называют процесс замещения атома водорода в органическом соединении группой –NO2, осуществляемый путем обработки нитруемых веществ различными нитрующими агентами. Как правило, на нитрогруппу замещают атом водорода, расположенный при углероде (С-нитрование). К процессам нитрования относят также реакции замены атома водорода в гидроксильной и аминогруппах с получением нитратов R-ONO2 и N-нитраминов RNHNO2 (О- и N-нитрование). Реакция нитрования ароматических соединений была открыта в 1834 г. Митчерлихом, получившим нитробензол действием азотной кислоты на бензол. Начало широкого практического применения этой реакции следует отнести к 1842 г., когда Н.Н.Зинин открыл реакцию восстановления нитробензола в анилин. К этому же времени относится начало промышленного производства пикриновой кислоты. Исходными веществами при нитровании служат ароматические углеводороды, их замещенные, непредельные соединения, алканы. В качестве нитрующих агентов применяют азотную кислоту, смесь азотной и серной кислот (меланж), азотной и уксусной кислот (или уксусного ангидрида), селитру в смеси с серной кислотой, окислы азота. Нитрование является быстрой, необратимой и экзотермической реакцией. В связи с этим, при нарушении режима нитрования возможен выброс реакционной массы. При нитровании ароматических соединений, как правило, образуется несколько изомеров, а потому технический продукт редко бывает чистым веществом. Мононитросоединения не обладают взрывчатыми свойствами вследствие отрицательного кислородного баланса, однако наличие в молекуле нитрогруппы значительно увеличивает скорость термического разложения нитросоединений. Динитросоединения уже являются взрывчатыми веществами. С увеличением числа нитрогрупп в молекуле соединения взрывчатые свойства усиливаются. Основным побочным процессом при нитровании является окисление. Нитрование, как правило, протекает как гетерогенный процесс. Интенсивное перемешивание реакционной массы и поддержание заданной температуры ее являются определяющими условиями безопасного и эффективного проведения процесса. Надежность управления технологическим процессом в значительной степени определяется изученностью механизма и кинетики протекающих реакций. Другие способы получения нитросоединений (например, нуклеофильной заменой галогена) имеют значительно меньшее значение. Нитросоединения (С-нитросоединения) могут содержать в составе молекулы одну или несколько нитрогрупп (-NO2), связанных с атомом углерода. Ароматические нитросоединения – желтые жидкости или кристаллические вещества, простейшие алифатические нитросоединения – бесцветные жидкости. Нитросоединения плохо растворимы в воде.. Алифатические нитрамины (N-нитросоединения) RNHNO2 (первичные) или R2NNO2 (вторичные) являются жидкими или низкоплавкими твердыми веществами, ароматические нитрамины – обычно высокоплавкие твердые вещества. Большая часть N-нитраминов взрывоопасна. О-нитросоединения (нитраты органические) являются эфирами азотной кислоты и содержат в молекуле одну или несколько –ONO2-групп, связанных с органическим радикалом. Это бесцветные или бледно-желтые жидкости, нерастворимые в воде. Они хорошо растворяются в спирте и эфире, термически нестабильны. Нитросоединения биологически активны. Практически все они обладают большей или меньшей токсичностью. При наличии в молекуле гидроксильной или карбоксильной групп токсичность снижается. Ароматические нитросоединения способствуют образованию метгемоглобина; влияют на центральную нервную систему, вызывая чувство страха, судороги; оказывают токсическое действие на печень; в некоторых случаях могут вызывать дерматиты и т.п. Вместе с тем, нитрогруппа имеется в молекуле многих ценных лекарственных веществ. И хотя ни в одном случае биологическое действие этих препаратов нельзя приписать влиянию только нитрогруппы, установлено, что их действие связано с избирательным вмешательством нитрогруппы в процессы окислительного фосфорилирования в организмах паразитов в большей степени, чем в соответствующие процессы в организме больного человека. В связи с этим среди нитросоединений много противомикробных и противопаразитарных средств, в том числе препаратов для лечения протозойных инфекций (метронидазол, нитазол, трихомонацид). Особое место занимают производные нитрофурана (фурацилин, фуразолидон, фуразолин, фурадонин, фурагин). Нитрофураны эффективны в отношении грамположительных и грамотрицательных микробов, а также некоторых крупных вирусов, трихомонад, лямблий. В некоторых случаях препараты этой группы задерживают рост микроорганизмов, устойчивых к сульфаниламидам и антибиотикам. Алифатические нитросоединения обладают наркотическим действием, раздражают слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Среди нитроновых эфиров встречаются природные антибиотики (энтеромицин). Имеются также синтетические антибиотики с нитрогруппой в молекуле (левомицетин, п-нитробензилпенициллин и др.), антихолинэстеразные препараты (нибуфин, фосфакол, армин), противоглистные (фенасал) и др. Среди N-нитраминов имеются гербициды, стимуляторы роста растений, ускорители регенерации мышечных тканей (например, диэтанолнитраминдинитрат). Органические нитраты обнаруживают сосудорасширяющее и спазмолитическое действие на организм. Среди органических нитратов, в связи с этим, имеется много важных лекарственных сердечно-сосудистых средств – нитроглицерин, нитранол, нитросорбид, эринит. Кроме того, нитросоединения имеют большое значение в синтезе лекарственных веществ и витаминов как промежуточные продукты. Во многих случаях наиболее эффективным методом введения аминогруппы в молекулу органического соединения является нитрование и последующее восстановление нитрогруппы.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (916)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |