Аллилцианид
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Но-3-еннитрил | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 605352 | |
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.003.366 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 4 Ч 5 Н | |
| Молярная масса | 67.091 g·mol −1 |
| Появление | бесцветная жидкость |
| Плотность | 0,834 г/см 3 [ 1 ] |
| Температура плавления | -87 ° C (-125 ° F; 186 К) |
| Точка кипения | От 116 до 121 ° C (от 241 до 250 ° F; от 389 до 394 К) [ 1 ] |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Огнеопасно, яд, раздражает кожу и глаза. |
Опасность проглатывания
|
Токсично при проглатывании. |
Опасности при вдыхании
|
Может быть смертельным при вдыхании. Вызывает раздражение дыхательных путей. |
Опасности для глаз
|
Вызывает раздражение глаз. |
Опасности для кожи
|
Вызывает раздражение кожи. |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Опасность | |
| Х226 , Х301 , Х311 , Х312 , Х315 , Х319 | |
| П261 , П280 , П301+П310 , П305+П351+П338 , П311 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 24 ° C (75 ° F; 297 К) [ 1 ] |
| 455 ° С (851 ° F; 728 К) [ 1 ] | |
| Паспорт безопасности (SDS) | Паспорт безопасности |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Аллилцианид представляет собой органическое соединение формулы CH 2 CHCH 2 CN. Как и другие небольшие алкилнитрилы, аллилцианид бесцветен и растворим в органических растворителях. Аллилцианид встречается в природе как антифидант и используется в качестве сшивающего агента в некоторых полимерах. [ 2 ]
Синтез
[ редактировать ]Аллилцианид получают реакцией аллилацетата с цианистым водородом. [ 2 ]
Лабораторный путь получения аллилцианида включает обработку аллилбромида цианидом меди (I) . [ 3 ]
- CH 2 =CHCH 2 Br + CuCN → CH 2 =CHCH 2 CN + CuBr
Для этой реакции можно использовать другие аллилгалогениды, включая аллилиодид, как это сделали А. Ринне и Б. Толленс в 1871 году, где йодид является лучшей уходящей группой, чем его бромидный эквивалент, и, следовательно, увеличивает выход. [ 4 ]
Природные явления
[ редактировать ]Аллилцианид был открыт в 1863 году Х. Уиллом и В. Кернером. В 1863 году они обнаружили, что это соединение присутствует в горчичном масле . [ 5 ] О первом синтезе аллилцианида сообщил А. Клаус в 1864. [ 6 ]
Аллилцианид вырабатывается в овощах семейства крестоцветных под действием мирозиназы — фермента, который гидролизует глюкозинолаты с образованием нитрилов и других продуктов. [ 7 ] Мирозиназа активируется L-аскорбиновой кислотой (витамином С) под влиянием pH, [ 8 ] Более высокая активность мирозиназы показана в поврежденных листьях капусты, тогда как ее активность снижается при термической обработке листьев, хотя глюкозинолаты затем могут трансформироваться в аллилцианид микрофлорой кишечника. [ 9 ] Поскольку овощи семейства крестоцветных, такие как капуста, брокколи, цветная капуста и проростки, являются частью рациона человека, аллилцианид обычно употребляется перорально. Показано, что нормальная доза аллилцианида, содержащаяся в пище, намного ниже доз, использованных в исследованиях на животных. [ 7 ] Ежедневный уровень, при котором были продемонстрированы поведенческие эффекты, составляет 500 мкг/кг массы тела, тогда как ежедневное потребление человеком составляет 0,12 мкг/кг. Хотя взаимосвязь «доза-реакция» еще предстоит изучить, поэтому считается, что аллилцианид не обладает нейротоксическим действием при употреблении с овощами.
Приложения
[ редактировать ]Аллилцианид может использоваться в качестве добавки в электролитах на основе пропиленкарбоната для графитовых анодов, предотвращающих отслаивание анода за счет пленкообразования. Считается, что основным механизмом является механизм восстановительной полимеризации. [ 10 ]
Нейротоксичность
[ редактировать ]Исследования, проведенные на крысах, показали, что аллилцианид вызывает потерю волосковых клеток в слуховой системе и нарушение роговицы. [ 11 ] То же исследование также показало, что репродуктивная активность крыс снижалась при пероральном приеме аллилцианида. Он имеет эти нейротоксические симптомы, общие с другими алифатическими мононитрилами, такими как 2-бутеннитрил и 3,3'-иминопропионитрил. Было также показано, что аллилцианид вызывает отек аксонов. [ 12 ] Исследования, проведенные на мышах, показали, что однократная (хотя и довольно высокая) доза аллилцианида может вызвать необратимые изменения в поведении. [ 13 ] Эти изменения включают подергивание головы, повышенную двигательную активность и кружение. Кроме того, было показано, что эти мыши страдают от сокращений нейронов, что, возможно, приводит к гибели клеток. Овцы гораздо более терпимы к токсическому воздействию аллилцианида, чем крысы. Исследования показывают, что эта детоксикация происходит из-за предварительного пищеварения в рубце . [ 14 ]
Токсикокинетика
[ редактировать ]Известно, что аллилцианид метаболизируется в печени ферментной системой цитохрома P-450 (в основном CYP2E1) до цианида. [ 15 ] Абсорбция и распределение аллилцианида у крыс происходит необычайно быстро. Самые высокие концентрации аллилцианида были измерены в тканях и содержимом желудка, поскольку желудок является основным местом всасывания после перорального введения. Было обнаружено, что следующие по величине уровни концентрации наблюдаются в костном мозге с пиком концентрации между 0 и 3 часами после введения. Печень, почки, селезенка и легкие также накапливали аллилцианид в течение 48 часов. Самая высокая концентрация в почках наблюдалась через 3–6 часов после приема препарата. Это наблюдение указывает на быстрое выведение аллилцианида. Основным путем детоксикации является преобразование цианида в тиоцианат. [ 16 ] Основные пути выведения – через мочу и выдыхаемый воздух.
Считается, что системы серотонина и дофамина участвуют в поведенческих отклонениях, вызванных аллилцианидом. Лечение антагонистами серотонина и дофамина вызывало уменьшение поведенческих нарушений. [ 17 ] Атаксия, дрожь, судороги, диарея, слюнотечение, слезотечение и нерегулярное дыхание — известные эффекты, вызываемые пероральным приемом аллилцианида.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Паспорт безопасности
- ^ Jump up to: а б Людгер Крелинг; Юрген Крей; Джеральд Джейкобсон; Иоганн Гролиг; Леопольд Микше (2002). «Аллиловые соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a01_425 . ISBN 9783527303854 .
- ^ Й. В. Супневский; П. Л. Зальцберг (1928). «Аллилцианид». Орг. Синтез . 8 :4. дои : 10.15227/orgsyn.008.0004 .
- ^ А. Ринне, Б. Толленс: «Об аллилцианиде или кротонитриле», в: Юстус Либигс Анналы химии, 1871, 159 (1), стр. 105–109; doi:10.1002/jlac.18711590110
- ^ К. Померанц: «Об аллилцианиде и аллилгорчичном масле», в: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1906, 351 (1–3), P. 354–362: doi: 10.1002/jlac.19073510127.
- ^ А. Клаус: «Уэбер-кротоновая кислота», в: Юстус Либигс Анналы химии, 1864, 131 (1), стр. 58–66; doi: 10.1002/jlac.18641310106
- ^ Jump up to: а б Х. Тани и др. Аллилнитрил: образование из крестоцветных овощей и поведенческие эффекты на мышей при многократном воздействии / Food and Chemical Toxicology, 42, (2004), 453-458.
- ^ LG West et al. Производство аллилизотиоцианата и аллилцианида в бесклеточных экстрактах листьев капусты, шинкованной капусте и шинкованной капусте / J. Agric. Пищевая хим. Том. 25, № 6, (1997), 1234-1238.
- ^ К. Крул и др. Метаболизм синигрина (2-пропенилглюкозинолата) микрофлорой толстого кишечника человека в динамической модели толстого кишечника in vitro / Канцерогенез, Том. 24, № 6, (2002), 1009-1016
- ^ Л. Чжан и др. Аллилцианид как новая функциональная добавка в электролите на основе пропиленкарбоната для литий-ионных аккумуляторов Iconics, август 2013 г., том 19, выпуск 8, стр. 1099-1103
- ^ Э. Бальбуэна, Дж. Льоренс. Поведенческие нарушения и сенсорные патологии после воздействия аллилнитрила на крыс / Brain Research 904 (2001) 298-306.
- ^ К. Солер-Мартин и др. Бутеннитрилы обладают низким аксонопатическим потенциалом у крыс / Toxicology Letters 200 (2011) 187-193.
- ^ Сяо-пин Занг и др. Поведенческие нарушения и апоптотические изменения в нейронах мозга мышей после однократного введения аллилнитрила / Arch Toxicol 73 (1999) 22-32
- ^ Дункан, А.Дж. и Милн, Дж.А. (1992), Микробная деградация аллилцианида в рубце как возможное объяснение толерантности овец к глюкозинолатам, полученным из капусты. Дж. Наук. Продовольственное сельское хозяйство., 58: 15–19.
- ^ AE Ahmed и MYH Farooqui: Сравнительная токсичность алифатических нитрилов. Токсикол. Лен. 12, 157–163 (1982)
- ^ Э. Ахмед, MYH Фаруки и Н.М. Тнефф: Нитрилы. В: «Биотрансформация чужеродных соединений» (М.В. Андерс, изд.), стр. 485-510. Академик Пресс, Нью-Йорк, 1985.
- ^ Х. Тании, Ю. Куросака, М. Хаяши и К. Хасимото: Аллилнитрил: соединение, которое вызывает длительную дискинезию у мышей после однократного введения. Эксп. Нейрол. 103, 64–67 (1989)