Альдегіди як професійні шкідливості
АЛЬДЕГІДИ— клас органічних сполук із загальною формулою
де R - вуглеводневий радикал (залишок); в організмі є проміжними продуктами обміну речовин.
Окремі представники альдегідів зазвичай одержують назву від кислоти, що утворюється при їх окисленні (наприклад, оцтова кислота - оцтовий альдегід). Залежно від типу радикалу розрізняють насичені, ненасичені, ароматичні, циклічні альдегіди та інші. Якщо радикалом є залишок спирту, карбонової кислоти та інше, утворюються альдегідоспирти, альдегідокислоти та інші сполуки зі змішаними функціями, що мають хімічні властивості, властиві альдегідам та відповідним R-групам. При заміщенні водню альдегідної групи на вуглеводневий радикал виходять кетони (див.), що дають багато схожі з альдегідами реакції. Один із найпростіших альдегідів - оцтовий, або ацетальдегід СН3 - СНТ, іноді отримують дегідрогенізацією етилового спирту над нагрітою міддю.
Поширений спосіб одержання альдегіду з вуглеводнів ацетиленового ряду шляхом приєднання до них води у присутності каталізатора, відкритий М. Г. Кучеровим:
Ця реакція застосовується при синтетичному виробництві оцтової кислоти. Ароматичні альдегіди зазвичай отримують окисленням ароматичних, вуглеводнів, що мають бічну метильну групу:
або дією на відповідні вуглеводні окису вуглецю у присутності НСl та каталізатора.
Особливості та хімічні властивості альдегідів Пов'язані переважно з властивостями та перетвореннями альдегідної групи. Так, найпростіший з альдегідів - мурашиний, або формальдегід
альдегідне угруповання якого пов'язане з воднем, є газом; нижчі альдегіди (наприклад, ацетальдегід) – рідини з різким запахом; вищі альдегідинерозчинні у воді тверді речовини.
Завдяки присутності карбонільної групи і рухомого атома водню альдегіди відносяться до найбільш реакційноздатних органічних сполук. Більшість із різнобічних реакцій альдегідів характеризується участю в них карбонільної групи. До них відносяться реакції окислення, приєднання та заміщення кисню на інші атоми та радикали.
Альдегіди легко полімеризуються та конденсуються (див. Альдольна конденсація); при обробці альдегідів лугами або кислотами виходять альдолі, наприклад:
При відщепленні води альдоль перетворюється на кротоновий альдегід.
здатний до подальшого приєднання молекул (шляхом полімеризації). Отримані в результаті конденсації полімери звуться альдольних смол.
При дослідженні біологічних субстратів (крові, сечі і так далі) позитивний ефект реакцій, заснованих на окисленні альдегідної групи, дає сума речовин, що редукують. Тому ці реакції, хоч і застосовуються для кількісного визначення цукру (глюкози) по Хагедорну-Йенсену, а також проби Ніландера, Гайнеса, Бенедикта та інші, але не можуть вважатися специфічними.
Альдегіди відіграють велику роль у біологічних процесах, зокрема біогенні аміни в присутності ферментів аміноксидаз перетворюються на альдегіди з подальшим їх окисленням на жирні кислоти.
Радикали альдегіди вищих жирних кислот входять до складу молекул плазмалогенів (див.). Рослинні організми у процесах фотосинтезу для асиміляції вуглецю використовують мурашиний альдегід. Ефірні олії, що виробляються рослинами, складаються в основному з циклічних ненасичених альдегідів. (Анісовий, коричневий, ванілін та інші).
При спиртовому бродінні під дією ферменту карбоксилази дріжджіввідбувається декарбоксилювання піровиноградної кислоти з утворенням оцтового альдегіду, що перетворюється шляхом відновлення на етиловий спирт.
Альдегіди широко використовуються у синтезі багатьох органічних сполук. У медичній практиці застосовуються як безпосередньо альдегіди (див. Формалін, Паральдегід, Цитраль), так і синтетичні похідні, які отримують з альдегідів, наприклад, уротропін (див. Гексаметилентетрамін), хлоралгідрат (див.) та інші.
Альдегіди як професійні шкідливості
Айдегід широко застосовуються в промисловому виробництві синтетичних смол і пластмас, ванілінофарбової та текстильної промисловості, в харчовій промисловості та парфумерії. Формальдегід застосовується головним чином у виробництві пластмас та штучних смол, у шкіряно-хутряній промисловості тощо; акролеїн - при всіх виробничих процесах, де жири піддаються нагріванню до t ° 170 ° (ливарні цехи - сушіння стрижнів з масляним кріпителем, електротехнічна промисловість, маслоробні заводи та салотопенне виробництво і так далі). Докладніше — дивись статті, присвячені окремим альдегідам.
Всі альдегіди, особливо нижчі, мають виражену токсичну дію.
Альдегіди дратують слизові оболонки очей та верхніх дихальних шляхів. За характером загальнотоксичної дії альдегіди є наркотиками, проте наркотичний ефект значно поступається дратівливому. Ступінь вираженості інтоксикації визначається поряд з величиною діючої концентрації також характером радикала і як наслідок - зміною фізико-хімічних властивостей альдегідів: нижчі альдегіди (добре розчинні і високолеткі речовини) мають різку подразнювальну дію на верхні відділи органів дихання і порівняно меншнаркотичною дією; зі збільшенням довжини вуглеводневої ланцюжка радикала розчинність і леткість альдегідів падають, у результаті знижується дратівливе, не наростає наркотичну дію; дратівлива дія ненасичених альдегідів сильніша, ніж у граничних.
Механізм токсичної дії альдегідів пов'язаний з високою реакційною здатністю карбонільної групи альдегідів, яка, вступаючи в реакції взаємодії з тканинними білками, зумовлює первинний подразнюючий ефект, рефлекторні реакції центральної нервової системи, дистрофічні зміни внутрішніх органів тощо. Крім того, потрапляючи в організм, альдегіди піддаються різним біохімічним перетворенням; у цьому випадку токсичну дію на організм надають не самі альдегіди, а продукти їх перетворень. Альдегіди повільно виводяться з організму, здатні кумулювати, чим пояснюється розвиток хронічних отруєнь, основні прояви яких спостерігаються насамперед як патологічних змін органів дихання.
Перша допомога при отруєнні альдегідами. Вивести постраждалого на свіже повітря. Промити очі 2% лужним розчином. Лужні та олійні інгаляції. При явищах асфіксії – вдихання кисню. За показаннями засоби, що стимулюють серцеву діяльність та дихання, заспокійливі засоби (броміди, валеріана). При хворобливому кашлі – гірчичники, банки, препарати кодеїну. При отруєнні через рот - промивання шлунка, всередину 3% розчин бікарбонату натрію, сирі яйця, вода білкова, молоко, сольові проносні. При попаданні на шкіру – обмивання водою або 5% нашатирним спиртом.
також статті, присвячені окремим альдегідам.
Профілактика
Герметизація та автоматизація виробничих процесів. Вентиляція приміщень (див.Вентиляція). Використання індивідуальних засобів захисту, наприклад фільтруючого протигазу марки «А» (див. Протигази), спецодягу (див. Одяг) тощо.
Гранично допустимі концентрації в атмосфері виробничих приміщень: для акролеїну – 0,7 мг/м 3 , для ацетальдегіду, масляного та проппонового альдегідів – 5 мг/м 3 , для формальдегіду та кротонового А. – 0,5 мг/м 3 .
Визначення альдегідів. Всі альдегіди сумарно визначаються бісульфітним методом зв'язування кислим сірчанокислим натрієм або колориметрично - з фуксиносірчистою кислотою. Розроблено полярографічний метод (Петрова-Яковцівська), спектрофотометричний (Векслер).
Бібліографія
Бауер К. Г. Аналіз органічних сполук, пров. з ньому., М., 1953; Несмеянов А. Н. та Несмеянов Н. А. Початки органічної хімії, кн. 1-2, М., 1969-1970.
Професійні шкідливості- Амірханова Г. Ф. та Латипова З. В. Експериментальне обґрунтування гранично допустимої концентрації ацетальдегіду у воді водойм, у кн.: Пром. забрудн. водойм, під ред. С. Н. Черкінського, ст. 9, с. 137, М., 1969, бібліогр.; Биховська М. С., Гінзбург С. Л. та Xалізова О. Д. Методи визначення шкідливих речовин у повітрі, с. 481, М., 1966; Ван Вень-янь, Матеріали до токсикології альдегідів жирного ряду, кн.: Матеріали по токсикол. речовин, що застосовуються у виробництві. пластич. мас та синтетич. каучуків, за ред. Н. В. Лазарєва та І. Д. Гадаскіна, с. 42, Л., 1957, бібліогр.; Шкідливі речовини у промисловості, під ред. Н. В. Лазарєва, т. 1, с. 375, Л., 1971, бібліогр.; Гурвіц С. С. та Сергєєва Т. І. Визначення малих кількостей альдегідів у повітрі виробничих приміщень методом похідної полярографії, Гіг. праці та проф. захворів., №9, с. 44, 1960; Трофімов Л. В. Порівняльна токсична дія кротоновоїта олійного альдегідів, там же, №9, с. 34, 1962, бібліогр.; Цай Л. М. До питання про перетворення ацетальдегіду в організмі, там же, № 12, с. 33, 1962, бібліогр.; Ніне С. Н. а. о. Студії на toxicity glucid aldehyde, Arch, environm. Hlth, v. 2, p. 23, 1961, bibliogr.; Jung F. u. Onnen K. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Erythrocyten, Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak., Bd 224, S. 179, 1955; Nova H. a. Touraine R. G. Asthme au formol, Arch. Mai. prof., t. 18, p. 293, 1957; Skоg E. A lexicological investigation of low aliphatic aldehydes, Actapharmacol. (Kbh.), v. 6, p. 299, 1950, bibliogr.
Б. В. Кулібакін; Н. К. Кулагіна (проф.).