Бензотрихлорид
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
(Трихлорметил)бензол | |||
| Другие имена
Толуол трихлорид
Фенилхлороформ α,α,α-Трихлортолуол PhCCl3 | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| КЭБ | |||
| ХЭМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.002.395 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| КЕГГ | |||
ПабХим CID
|
|||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 2226 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| С 7 Н 5 Cl 3 | |||
| Молярная масса | 195.48 | ||
| Появление | Прозрачная жидкость | ||
| Запах | неприятный | ||
| Плотность | 1,3756 г/мл | ||
| Температура плавления | -5,0 ° C (23,0 ° F; 268,1 К) | ||
| Точка кипения | 220,8 ° С (429,4 ° F; 493,9 К) | ||
| 0,05 г/л | |||
| Растворимость | органические растворители | ||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности
|
потенциальный профессиональный канцероген | ||
| СГС Маркировка : | |||
   
| |||
| Опасность | |||
| Х302 , Х305 , Х315 , Х318 , Х331 , Х335 , Х350 | |||
| P201 , P202 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P281 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P308+P313 , P310 , P311 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , P501 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | 97,22 ° С (207,00 ° F; 370,37 К) | ||
| 420 ° С (788 ° F, 693 К) | |||
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛД 50 ( средняя доза )
|
120 мг/кг (у крыс) [ нужна ссылка ] | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Бензотрихлорид ( БТК ), также известный как α,α,α-трихлортолуол , фенилхлороформ или (трихлорметил)бензол , представляет собой органическое соединение с формулой C 6 H 5 CCl 3 . Бензотрихлорид — нестабильный, бесцветный или слегка желтоватый, вязкий хлорированный углеводород с резким запахом. Бензотрихлорид широко используется в качестве промежуточного химического продукта для продуктов различных классов, например, красителей и противомикробных средств . [ 1 ]
Структура и реакционная способность
[ редактировать ]Бензотрихлорид представляет собой плохо растворимую в воде жидкость от прозрачного до желтоватого цвета с резким запахом. Он быстро гидролизуется до бензойной кислоты и соляной кислоты с периодом полураспада около 2,4 минуты, что делает соединение нестабильным в присутствии воды. [ 2 ] В других химических реакциях бензотрихлорид реагирует с хлорированным α-углеродом , например, в реакциях замещения. Он используется в качестве промежуточного продукта в синтезе бензоилхлорида , бензотрифторида и 2,4-дигидроксибензофенона , которые, в свою очередь, также являются промежуточными продуктами в других реакциях: [ 2 ]
- C 6 H 5 CCl 3 + H 2 O → C 6 H 5 C(O)Cl + 2 HCl [ 5 ]
- C 6 H 5 CCl 3 + 3 KF → C 6 H 5 CF 3 + 3 KCl [ 6 ]
Эти соединения в дальнейшем используются для синтеза химических веществ, необходимых в фармацевтической промышленности ( перекись бензоила ), для синтеза пестицидов, красителей и соединений, поглощающих УФ-излучение, которые часто используются в красках и пластмассах для предотвращения разложения под воздействием солнечного света . [ 2 ]
Производство
[ редактировать ]мощность бензотрихлорида оценивалась в 80 000 тонн на 2000 год. Его производят путем свободнорадикального хлорирования толуола Производственная , катализируемого легкими или радикальными инициаторами, такими как пероксид дибензоила . Моно- и дихлорированные промежуточные соединения наблюдаются в виде бензилхлорида и бензальхлорида : [ 2 ]
- C 6 H 5 CH 3 + Cl 2 → C 6 H 5 CH 2 Cl + HCl
- C 6 H 5 CH 2 Cl + Cl 2 → C 6 H 5 CHCl 2 + HCl
- C 6 H 5 CHCl 2 + Cl 2 → C 6 H 5 CCl 3 + HCl
Регулирование
[ редактировать ]Бензотрихлорид классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как это определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 USC 11002), и, следовательно, его использование подлежит списку требований к отчетности со стороны компаний. или учреждения, которые синтезируют, хранят или используют его в больших количествах. В 2018 году государства-члены ЕС одобрили предложение Европейской комиссии об ограничении использования канцерогенных, мутагенных и репротоксичных (CMR) веществ в одежде, текстиле и обуви. В 2015 году Комиссия опубликовала предварительный список из 286 CMR, которые она предложила ограничить. Бензотрихлорид числился в этом документе как токсичное и канцерогенное соединение. [ 7 ]
Согласно согласованной классификации и маркировке (CLP00), утвержденной Европейским Союзом (ЕС), это вещество токсично при вдыхании, вызывает серьезное повреждение глаз, может вызывать рак, вызывает раздражение кожи, вредно при проглатывании и может вызывать раздражение дыхательных путей. [ 8 ]
Метаболизм
[ редактировать ]В эксперименте на крысах вводили радиоактивно меченный [14C]-бензотрихлорид однократно в дозе 40 мг/кг массы тела. Установлено, что период полувыведения БТК из желудочно-кишечного тракта составляет 3 часа. Концентрация в крови достигла максимума через 4 часа, достигнув 6,5 частей на миллион, через 24 часа она снизилась до 2,6 частей на миллион. Период полувыведения из крови составил 22 часа. Элиминация происходила на 90% через мочу и на 10% через фекалии. Через 72 часа 1,5% дозы все еще присутствовало в тканях. Самые высокие уровни концентрации присутствовали в печени, почках и жире. [ 2 ]
БТК быстро метаболизируется посредством гидролиза до бензойной кислоты и соляной кислоты . Эта бензойная кислота сначала метаболизируется в бензоил-КоА, который метаболизируется в гиппуровую кислоту путем замены КоА глицином . Эта гиппуровая кислота затем выводится из организма. [ 9 ] 90% БТК было выделено из мочи крыс в виде гиппуровой кислоты небольшие количества бензойной кислоты (0,7%) и фенилуксусной кислоты , при этом также присутствовали (0,8%). В моче также присутствовали четыре неидентифицированных метаболита (5,5%). [ 2 ]
Токсичность
[ редактировать ]Признаки токсичности
[ редактировать ]Некоторые симптомы связаны с тестируемым воздействием бензотрихлорида (БТХ) на крыс: раздражение глаз, кожи и дыхательных путей. В окклюзионных условиях на коже кролика, подвергшейся воздействию БТД, наблюдалось раздражение. Далее сообщалось о сильном раздражении глаз у кроликов после введения 0,1 мл BTC. Раздражение глаз продолжалось до 7 дней. на крысах Наконец, несколько исследований острых токсических эффектов показывают, что дыхательная система будет раздражаться после вдыхания или перорального приема BTC. [ 2 ]
Эффекты повторного вдыхания, оцененные в экспериментах на крысах, включают следующее. BTC может привести к бронхиту и бронхопневмонии , снижению веса и удушью. Микроскопически у крыс могут наблюдаться воспаление и плоскоклеточная метаплазия клеток, выстилающих носовой, трахеальный, бронхиальный и бронхиолярный эпителий. Гистопатологически отмечается повышенная частота проникновения портальных воспалительных клеток в печень , а также желчных протоков. вероятно возникновение пролиферации [ 10 ]
Токсичность BTC для млекопитающих оценивали Chu I. et al. (1984), отслеживая некоторые характеристики крыс в течение 28 дней после перорального приема БТД. Обнаружено, что лечение не повлияло на скорость роста и потребление пищи. Во время этих испытаний не произошло ни одного смертельного исхода. [ 11 ]
Токсичность животных
[ редактировать ]Острая токсичность
[ редактировать ]Вдыхание
[ редактировать ]Вдыхание 1147 мг/м 3 бензотрихлорида (БТД) в течение 3 часов приводило к гибели 1 из 6 крыс-самцов (через 3 дня). С другой стороны, при вдыхании 995 мг/м 3 BTC в течение 3 часов привело к гибели 4 из 6 самок крыс в течение 13 дней. Однако сокращение продолжительности воздействия до одного часа при концентрации чуть выше 800 мг/м 3 не привело к гибели ни самцов, ни самок крыс. У обработанных крыс наблюдалось раздражение слизистых оболочек полости рта и глаз, а поведение и дыхание изменялись на срок до 13 дней. [ 2 ]
Дермальный
[ редактировать ]Из 10 самок крыс 1 умерла после воздействия 5000 мг/кг массы тела БТК. Это указывает на то, что средняя смертельная доза , значение LD 50 , превышает 5000 мг/кг массы тела. У крыс наблюдался седативный эффект, начиная с 1-го дня и до 8-10 дня. [ 2 ]
Оральный
[ редактировать ]При исследовании 15 самцов и 15 самок крыс на группу доз после перорального введения LD 50 составила 2188 мг/кг массы тела и LD 50 1590 мг/кг массы тела соответственно для самцов и самок. затрудненное дыхание, полиурия Наблюдались , кровянистая моча и снижение активности, продолжавшиеся от 15 минут после приема до 7–9 дней. У умерших крыс были пустые кишечные тракты и желудки с белыми крапинками. [ 12 ] [ 2 ] Более того, введение чистого соединения привело к получению ЛД 50 у мужчин , равной 1249 мг/кг массы тела. Симптомы у этих самцов крыс включали: кровоточащие глаза, атаксию , судороги, диурез , потерю веса. [ 2 ] Другое исследование показало, что ЛД 50 составила 770 мг/кг (самцы) и 702 мг/кг (самки) после введения этим крысам бензоилхлорида в кукурузном масле. Помимо описанных ранее симптомов, при вскрытии легких застойные явления в тимусе с красными очагами и желтой окраской урогенитальной области, а также заполненный жидкостью кишечник. обнаружены [ 13 ]
Токсичность повторной дозы
[ редактировать ]Вдыхание
[ редактировать ]Токсические эффекты повторного воздействия бензотрихлорида оценивались при вдыхании, попадании на кожу и при пероральном приеме. После повторного воздействия концентрации 12,8 мг/м 3 два раза в неделю по 30 минут в течение 12 месяцев у мышей тяжелый бронхит и бронхопневмония . наблюдались [ 14 ] После воздействия 5,1 мг/м 3 в течение 6 часов в день 5 дней в неделю в течение 4 недель у крыс не наблюдалось никаких побочных эффектов. [ 13 ] Обратите внимание, что время воздействия напоминает 5-дневную рабочую неделю (правда, всего 30 часов).
Дермальный
[ редактировать ]После дермального введения кроликам от 50 до 200 мг/кг массы тела в день (5 дней в неделю, 3 недели) раздражение кожи вплоть до некроза , что позволяет предположить, что это раздражитель кожи. наблюдалось [ 2 ]
Оральный
[ редактировать ]После кормления крыс 0,048–53 мг/кг массы тела в течение 28 дней наблюдалось лишь незначительное микроскопическое изменение структуры печени, почек и щитовидной железы даже при самой низкой дозе. [ 11 ] Данные, представленные в этом исследовании, позволяют предположить, что BTC обладает пероральной токсичностью низкого порядка у крыс. [ 11 ]
Мутагенность и канцерогенность
[ редактировать ]Вдыхание
[ редактировать ]Генотоксический потенциал выявлен у бактерий и клеточной системы млекопитающих, образование микроядер происходило в клетках костного мозга. Также четко наблюдалось фактическое увеличение заболеваемости раком: в том же исследовании, обнаружившем бронхит после длительного использования респираторных препаратов, было обнаружено, что у 81% мышей были аденомы легких (8% в контроле), у 27% аденомы кожи (0% в контроле), у 11% злокачественные опухоли. лимфомы (0% в контроле). [ 14 ] Подобные исследования также показали значительную канцерогенность. [ 2 ] Это показывает, что, хотя длительное вдыхание повреждает легкие, оно также увеличивает риск рака, который требует более строгого регулирования.
Дермальный
[ редактировать ]Кожные и пероральные исследования показали значительный рост рака легких, а также значительный рост рака кожи и рака желудка соответственно. [ 15 ] Исследования, проведенные после подозрений в канцерогенности на заводах по производству бензоилхлорида, на мышах ICR также показали значительную частоту возникновения опухолей: рака кожи (68%) и опухолей легких (58%) после применения 2,3 микролитра на животное два раза в неделю в течение 50 недель. [ 16 ]
Оральный
[ редактировать ]У людей лишь несколько случаев рака легких связаны с бензоилхлоридом или бензотрихлоридом, хотя курение также могло сыграть свою роль. [ 17 ] Как тезаурус NCI, так и отчеты о канцерогенах NPT классифицируют BTC как «вполне ожидаемо канцерогенный для человека» на основании ограниченных доказательств канцерогенности, полученных в исследованиях на людях, и достаточных доказательств канцерогенности, полученных в исследованиях на экспериментальных животных. [ 18 ] [ 19 ]
Водные эффекты
[ редактировать ]Были протестированы Daphnia magna (планктонное ракообразное), 24-часовая ЕС50 обнаружена 50 мг/л. Токсические эффекты были связаны с образованием HCl , поскольку бензотрихлорид быстро диссоциирует на гораздо менее токсичные бензойную кислоту и HCl при воздействии воды. Компенсация снижения pH воды за счет HCl сводила на нет токсические эффекты, что позволяет предположить, что закисление воды является причиной низкой токсичности водных организмов. [ 20 ] Бензойная кислота имеет EC50 >100 мг/л по отношению к водной флоре и фауне, легко биоразлагается и не накапливается, поэтому не считается токсичной для водной флоры и фауны.
Фертильность
[ редактировать ]Никаких обширных исследований влияния на фертильность не проводилось. Поскольку канцерогенный потенциал сам по себе уже требует значительных ограничений, никаких дополнительных ограничений для воздействия на фертильность не требуется, хотя генотоксичные свойства предполагают, что фертильность может быть затронута. [ 2 ]
Механизм токсичности
[ редактировать ]Частично токсичность бензотрихлорида можно объяснить его гидролизом до бензойной кислоты , дальнейший метаболизм которой может вызвать токсические эффекты. Образование бензоил-КоА может снизить ацетил-КоА уровень , препятствуя процессам, требующим ацетил-КоА, таким как глюконеогенез с помощью пируваткарбоксилазы . [ 21 ] в печени Уровни АТФ также снижаются на 70–80% при дозах бензойной кислоты 720–1440 мг/кг при внутрибрюшинной инъекции за счет снижения доступности ацетил-КоА для производства АТФ, что может иметь широкий спектр последствий для пораженных клеток. [ 21 ] Токсичность аммиака может усиливаться бензойной кислотой, поскольку она ингибирует уреагенез, снижая детоксикацию аммиака. Кроме того, бензойная кислота может вытеснять билирубин из альбуминов , создавая риск токсичности билирубина, поскольку он диффундирует в ткани. [ 21 ]
бензойная кислота генотоксична. In vitro было показано, что [ 22 ] Таким образом, бензойная кислота может играть роль в канцерогенности бензотрихлорида, но бензотрихлорид имеет больший канцерогенный потенциал, чем бензойная кислота, что позволяет предположить, что промежуточное соединение гидролиза несет ответственность, по крайней мере, за часть канцерогенности. [ 1 ] Исследования показали, что мутагенность не была вызвана увеличением активных форм кислорода (АФК) , но не удалось выяснить, какой метаболит был основным канцерогеном. [ 23 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Ясуо, Кимие; Фудзимото, Сатико; Като, Масанобу; Кикучи, Ёсиаки; Када, Цунео (1 ноября 1978 г.). «Мутагенность бензотрихлорида и родственных соединений». Исследования мутаций/Генетическая токсикология . 58 (2): 143–150. дои : 10.1016/0165-1218(78)90003-4 . ISSN 0165-1218 . ПМИД 106269 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н «α,α,α-Трихлортолуол (Трихлорметилбензол)» . Страны-участницы ОЭСР . 23 января 2004 г.
- ^ Пондер, Фернандо Дж. (12 января 1968 г.). «Синтез 2-гидрокси-4-алкоксибензофенонов» (PDF) . Патентное ведомство США .
- ^ ПабХим. «2,4-Дигидроксибензофенон» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Россберг, Манфред; Лендл, Вильгельм; Пфляйдерер, Герхард; Тёгель, Адольф; Дреер, Эберхард-Людвиг; Лангер, Эрнст; Рассартс, Хайнц; Кляйншмидт, Питер; Страк, Хайнц; Кук, Ричард; Бек, Уве; Липпер, Карл-Август; Торкельсон, Теодор Р.; Лёзер, Экхард; Бэг, Клаус К.; Манн, Тревор (2006). «Хлорированные углеводороды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана : 139. doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 . ISBN 3527306730 .
- ^ Бонат, Б.; Фёрч, Б.; Земанн, Р. (1966). «Кинетическое исследование хлорирования боковой цепи с использованием аналогового компьютера». Технология инженера-химика . 38 (7): 739–742. doi : 10.1002/cite.330380711 .
- ^ «Государства-члены ЕС поддерживают ограничения CMR на одежду и текстиль» . Химический дозор . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ «α,α,α-трихлортолуол - Информация о веществе - ECHA» . echa.europa.eu . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Ирвин, Синди; Реенен, Мари ван; Мейсон, Шейн; Мини, Лодевик Дж.; Вестерхейс, Йохан А.; Райнеке, Каролус Дж. (1 декабря 2016 г.). «Вклад в метаболитный профиль детоксикации бензойной кислоты посредством конъюгации с глицином: интервенционное исследование» . ПЛОС ОДИН . 11 (12): e0167309. Бибкод : 2016PLoSO..1167309I . дои : 10.1371/journal.pone.0167309 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5132330 . ПМИД 27907139 .
- ^ Вархейт, Д.Б.; Каракостас, MC; Келли, ДП; Харцкий, Массачусетс (апрель 1991 г.). «Четырёхнедельное исследование ингаляционной токсичности коллоидного кремнезема Ludox на крысах: реакции легочных клеток». Фундаментальная и прикладная токсикология . 16 (3): 590–601. дои : 10.1016/0272-0590(91)90098-о . ISSN 0272-0590 . ПМИД 1649779 .
- ^ Jump up to: а б с Чу, И.; Шен, Ю.Ю.; Вильнев, округ Колумбия; Секурс, ВЕ; Валли, В.Е. (март 1984 г.). «Токсичность изомеров трихлортолуола: 28-дневное исследование кормления на крысах». Журнал наук об окружающей среде и здоровье. Часть. Б. Пестициды, пищевые загрязнители и сельскохозяйственные отходы . 19 (2): 183–191. дои : 10.1080/03601238409372424 . ISSN 0360-1234 . ПМИД 6736562 .
- ^ «α,α,α-трихлортолуол – Регистрационное досье – ECHA» . echa.europa.eu (на голландском языке) . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Такахаши, Н.; Кадота, Т.; Кавано, С.; Исикава, К.; Куроянаги, К.; Хамаджима, Ю.; Охта, К.; Охта, С.; Кай, С.; Комура, Х. (апрель 1986 г.). «[Исследования токсичности VP 16-213 (I) - острая токсичность на мышах, крысах и кроликах]» . Журнал токсикологических наук . 11 Приложение 1: 1–16. doi : 10.2131/jts.11.supplementi_1 . ISSN 0388-1350 . ПМИД 3761389 .
- ^ Jump up to: а б Ёсимура, Х.; Такемото, К.; Фукуда, К.; Мацусита, Х. (сентябрь 1986 г.). «[Канцерогенность у мышей при вдыхании бензотрихлорида и бензоилхлорида]» . Сангё Игаку. Японский журнал промышленного здравоохранения . 28 (5): 352–359. дои : 10.1539/joh1959.28.352 . ISSN 0047-1879 . ПМИД 3820773 .
- ^ Фукуда, К.; Мацусита, Х.; Сакабе, Х.; Такемото, К. (октябрь 1981 г.). «Канцерогенность бензилхлорида, бензальхлорида, бензотрихлорида и бензоилхлорида у мышей при нанесении на кожу». Ган . 72 (5): 655–664. ISSN 0016-450X . ПМИД 7327367 .
- ^ «Канцерогенность бензилхлорида, бензальхлорида, бензотрихлорида и бензоилхлорида у мышей при нанесении на кожу. | Sigma-Aldrich» . www.sigmaaldrich.com . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Сакабе, Хироюки; Мацусита, Хидецуру; Коси, Шигези (1976). «Рак среди рабочих на производстве бензоилхлорида». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 271 (1): 67–70. Бибкод : 1976NYASA.271...67S . дои : 10.1111/j.1749-6632.1976.tb23094.x . ISSN 1749-6632 . ПМИД 1069541 . S2CID 26430038 .
- ^ «Тезаурус НЦИ» . ncit.nci.nih.gov . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Администратор. «Отчет о доступности Acrobat» (PDF) . ntp.niehs.nih.gov . Проверено 20 марта 2020 г.
- ^ Брингманн Г. и Кюн Р. (1977). Выводы о вредном действии водозагрязняющих веществ в отношении Daphnia magna . Z. Исследования воды и сточных вод. стр. 10 (5), 161–166.
- ^ Jump up to: а б с Трамбле, Джордж К.; Куреши, Иджаз А. (1 января 1993 г.). «Биохимия и токсикология метаболизма бензойной кислоты и его связь с выведением ненужного азота». Фармакология и терапия . 60 (1): 63–90. дои : 10.1016/0163-7258(93)90022-6 . ISSN 0163-7258 . ПМИД 8127924 .
- ^ Йылмаз, Серкан; Юнал, Фатьма; Юзбашыоглу, Дениз (30 июля 2009 г.). «Генотоксичность бензойной кислоты in vitro в лимфоцитах периферической крови человека» . Цитотехнология . 60 (1): 55. doi : 10.1007/s10616-009-9214-z . ISSN 1573-0778 . ПМК 2780543 . ПМИД 19642007 .
- ^ Ямамото, Кимиё Н.; Хирота, Кодзи; Коно, Коичи; Такеда, Шуничи; Сакамуру, Шрилатха; Ся, Мэнхан; Хуан, Жуйли; Остин, Кристофер П.; Витт, Кристин Л.; Тайс, Раймонд Р. (2011). «Характеристика химических веществ из окружающей среды, потенциально способных повредить ДНК, с использованием изогенных клеточных линий курицы DT40 с дефицитом репарации ДНК» . Экологический и молекулярный мутагенез . 52 (7): 547–561. дои : 10.1002/em.20656 . ISSN 1098-2280 . ПМЦ 3278799 . ПМИД 21538559 .